[發明專利]一種木質素磺酸鹽插層水滑石的應用

有效

• 申請號: 201610029745.X
• 申請日: 2016-01-16
• 公開（公告）號: CN105664866B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 雷曉東;夏夢棋;孔祥貴;張東彬;王雨薇;劉曉華
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;C02F1/28;C02F1/58
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 何俊玲

技術領域：

本發明涉及水處理技術領域，具體涉及將木質素磺酸鹽插層改性類水滑石用作吸附劑去除廢水中吡啶的應用。

背景技術：

吡啶是一種有毒的有機溶液，也是雜環化合物中最具代表性的。吡啶目前廣泛存在于化工、醫藥工業、木材防腐以及染料、農藥生產等工業廢水中。在醫藥工業廢水中吡啶的濃度范圍在20至300mg/L。吡啶對呼吸道有強烈刺激作用，對神經有致毒作用，對眼角膜有損害，有明顯的致畸變性等危害，而且吡啶能夠長時間的存在于土壤當中不易降解。因此對含有吡啶廢水的處理是非常重要的。

目前工業上去除廢水中的吡啶主要包括焚燒法、膜分離法以及吸附等方法。在實驗過程中也有許多處理含吡啶廢水的方法。

[1]文獻Clean–Soil,Air,Water 2012,40(1),45–53中Pedro Alonso-Davila等人通過利用活性炭來吸附吡啶，實驗得出在不同pH條件下活性炭對吡啶的吸附量，最佳pH值為10。但是吸附效果不佳，吸附量僅為70mg/g左右。

[2]文獻D.Mohan et al./Carbon 42(2004)2409–2421Dinesh Mohan等人通過活性炭吸附吡啶，吸附量大約為50mg/g。

上述方法都在處理吡啶廢水過程中都存在一定的問題，如實驗操作復雜，條件苛刻，分離困難等。所以找到一種成本低，去除率高，操作簡便的吸附材料已經引起了廣泛的關注和研究。

近年來層狀雙羥基復合金屬氫氧化物(LDHs，類水滑石)得到了人們廣泛的關注和研究。LDHs具有記憶效應、高的比表面積、較好的離子交換能力和層間陰離子可交換性等性能，正是由于這些有利的性能使它在吸附脫除廢水中陰離子型污染物方面具有廣泛的應用前景。通過陰離子表面活性劑插層改性后的LDHs表面由親水性變為疏水性，其層板間距也有所增加，這樣使得插層改性后的LDHs對疏水性有機污染物的吸附增溶得到提高。

發明內容：

本發明的目的是提供一種木質素磺酸鹽插層改性類水滑石的用途，即將其用作吸附廢水溶液中吡啶的吸附劑。

本發明提供的木質素磺酸鹽插層改性類水滑石，化學表示式為Mg₂A1-LS-LDH。是將木質素磺酸鈉(C₂₀H₂₄Na₂O₁₀S₂,簡寫為SLS)，通過共沉淀方法插層到Mg₂A1-LDHs水滑石層間制備得到的。

所述的Mg₂A1-LS-LDH和未插層的Mg₂A1-LDHs相比，插層后表面由親水性變為疏水性，有利于吡啶的吸附增溶。而且通過實驗可知未插層的水滑石Mg₂A1-LDHs在相同條件下吸附率只有36％，插層后的水滑石Mg₂A1-LS-LDH的吸附率達到85％。

Mg₂A1-LS-LDH用于吸附廢水溶液中的吡啶的具體方法如下：

按吸附劑與廢水中所含吡啶的質量比為1.5-24：1的比例，將吸附劑加入到廢水溶液中，磁力攪拌，用濃度為1-2mol/L稀鹽酸或氫氧化鈉溶液調節pH值為4-12，在30℃～60℃溫度下25～27h達到吸附平衡，濾出吸附劑。該方法適用于吡啶濃度為25～400mg/L的廢水溶液。

采用美國安捷倫公司的1260型高效液相色譜在波長254nm處對吸附增溶后溶液中殘留的吡啶進行定量分析，測得吸附劑的吸附量達到57.85～160mg/g，吸附率達到60～88％。

與目前現有的吡啶廢水處理方法相比，例如：膜分離法、生物降解法。本吸附劑及吸附方法具有兩個特點：1.操作簡單，對操作技能要求不高，2.達到吸附平衡的時間僅為25～27h。

本發明的特點是：首次發現了采用插層改性產物Mg₂A1-LS-LDH對水溶液中吡啶具有較高的吸附增溶性能，將該種吸附劑用于處理含吡啶的水溶液，為處理含吡啶廢水的污染問題提供了一類高效的吸附增溶材料和較好的吸附條件。目前使用木質素磺酸鹽插層改性類水滑石來作為吸附劑去除廢水中吡啶的應用未見文獻報道。

附圖說明

圖1是實施例1得到的Mg₂A1-LS-LDH吸附吡啶的動力學曲線圖。

具體實施方式

實施例1