[發(fā)明專利]復(fù)合吸附膜、制備方法及其應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610133520.9 | 申請日： | 2016-03-09 |
| 公開（公告）號： | CN105664879B | 公開（公告）日： | 2019-06-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳濤;王海增;毛麗莉 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國海洋大學(xué) |
| 主分類號： | B01J20/26 | 分類號： | B01J20/26;B01J20/32;C02F1/28 |
| 代理公司： | 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104 | 代理人： | 付麗麗 |
| 地址： | 266100 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 復(fù)合 吸附 制備 方法 及其 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明提供了一種去除水中氟的復(fù)合吸附膜，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由下列組份組成，層狀鎂鋁復(fù)合氫氧化物、高分子聚合物和有機(jī)溶劑。所述高分子聚合物優(yōu)選為聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯的一種。所述有機(jī)溶劑為N,N?二甲基乙酰胺、N,N?二甲基甲酰胺、N?甲基吡咯烷酮中的一種。鎂鋁層狀氫氧化物牢固鑲嵌在高分子基質(zhì)膜中，不易脫落；應(yīng)用于高氟水處理中，可使氟含量降到1mg/L以下，達(dá)到國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；制備工藝簡單，并且復(fù)合膜可根據(jù)需要加工成膜器件，有利于實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合吸附膜、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
氟元素是人體的必需微量元素，但過量攝入氟元素會引起氟中毒，危害人體健康。《中華人民共和國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：飲用水中氟化物的含量不得高于1.0mg/L。超過該標(biāo)準(zhǔn)的含氟水即為高氟水。高氟地下水在我國分布范圍廣泛，遍及全國27個省、市和自治區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國至少有6300多萬人口長期飲用高氟水，因此我國也成為世界上地方性氟骨病的主要高發(fā)區(qū)之一。
當(dāng)前，高氟水的處理方法有吸附法、離子交換法和反滲透法等。其中，吸附法因操作簡單，成本低等優(yōu)點得到較為廣泛的應(yīng)用。目前所用的吸附劑產(chǎn)品多為顆粒狀或粉末狀，在使用過程中容易破碎或殘留在水體中，導(dǎo)致固液分離成本升高，甚至影響出水水質(zhì)。例如，活性氧化鋁顆粒除氟劑在水中浸泡一段時間后，會有大量氧化鋁粉末從母粒上脫落進(jìn)入水體中，造成二次污染。因此，有必要對現(xiàn)有的吸附劑成型技術(shù)進(jìn)行改善和創(chuàng)新。
另有研究表明，層狀鎂鋁復(fù)合氫氧化物具有比表面積大、層板帶正電荷、層間陰離子可交換、親水性好等特點，是一種高效的陰離子吸附材料。因此，該化合物在高氟水處理領(lǐng)域中擁有廣闊的應(yīng)用前景。但層狀鎂鋁復(fù)合氫氧化物顆粒小、流動性差、易引起篩網(wǎng)堵塞，不利于實現(xiàn)固液分離，容易產(chǎn)生吸附劑流失和水體二次污染等問題，這極大限制了其在高氟水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此，需要尋求一種簡單易行的層狀鎂鋁復(fù)合氫氧化物成型方法，既能保持其對氟離子的吸附能力，又能有效改善固液分離效果，促進(jìn)其在高氟水處理方面的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種去除水中氟的復(fù)合吸附膜，及其制備方法，解決了現(xiàn)有吸附材料使用過程中出現(xiàn)的回收困難，對水體容易造成二次污染的問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種復(fù)合吸附膜，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)由下列組份組成，7%～33%層狀鎂鋁復(fù)合氫氧化物、13%～20%高分子聚合物和53%～73%有機(jī)溶劑。
進(jìn)一步地，所述層狀鎂鋁復(fù)合氫氧化物的分子式為Mg6Al3(OH)18(NO3)3·4H2O。
進(jìn)一步地，所述高分子聚合物優(yōu)選為聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯的一種。
進(jìn)一步地，所述有機(jī)溶劑為N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一種。
上述復(fù)合吸附膜的制備方法
(1)稱取層狀鎂鋁復(fù)合氫氧化物、高分子聚合物和有機(jī)溶劑，將高分子聚合物加入有機(jī)溶劑中，在50-70℃下強(qiáng)烈攪拌一段時間后得到透明溶液。
(2)將層狀鎂鋁復(fù)合氫氧化物研磨，過600目篩，加入步驟（1）所得的溶液中，在50-70℃下強(qiáng)烈攪拌一定時間，得到粉末狀層狀鎂鋁復(fù)合氫氧化物分散均勻的鑄膜液。
(3) 在室溫下，將步驟（2）所得鑄膜液均勻涂覆在潔凈的玻璃板上，立即浸沒在去離子水中，獲得復(fù)合膜，于50～80℃下烘干，保存。
上述制備的復(fù)合吸附膜應(yīng)用于高氟水處理過程中，去氟效果可以達(dá)到90%以上。
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