[發明專利]一種復合型酸性染料吸附劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710094064.6
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106824047B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 杜濤;劉麗影;周立峰;王義松;未藝超;張斌;房鑫;車帥
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01J20/06;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F103/30
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種新型復合型酸性染料吸附劑及其制備與應用，用于高效去除污水中的酸性染料。復合型酸性染料吸附劑為雙羥基復合金屬氧化物復合材料，應用于復合型酸性染料吸附劑在凈化含有酸性染料污水中。本發明吸附劑具有環境友好、低成本、吸附效率高等特點，依據雙羥基復合金屬氧化物的結構特點，將多孔材料與其通過原位復合的方式進行制備的。在進行酸性染料吸附處理過程中用量少、產生廢物排放少，并且該復合材料在基本不損失吸附量的同時能極大提高吸附效率，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種新型復合型酸性染料吸附劑及其制備與應用，用于高效去除污水中的酸性染料。

背景技術

工業化信息化大發展的今天，包括染料廢水在內的各類污水排放日益嚴重，對人類甚至整個生物圈都造成了極大的破壞，尋找有效的處理廢水的方法迫在眉睫。染料廢水主要來自印染工藝中的退漿、煮練、漂白、絲光、染色、印花等過程，其水質受原材料、生產品種、生產工藝、管理水平的影響也有所差異。但總體說來，染料廢水具有廢水量大、色澤深、水質復雜和水質水量變化大等主要特點。因此，尋找一種高效率、低污染、低成本和易循環使用的染料去除方法有著重大意義。

目前，常用的染料廢水的處理方法有化學沉淀法、雙氧水處理法、生物法以及吸附法等。由于前三種方法在環境友好方面、成本控制以及去除效果方面各存在較大短板，對比之下吸附法綜合表現較好，近幾年受到廣泛關注，并受到廣泛發展，可以作為染料吸附劑的材料有以下幾種：活性炭、生物活性炭、粉煤灰、沸石分子篩、雙羥基復合金屬氧化物等。其中雙羥基復合金屬氧化物較活性炭、生物活性炭以及沸石分子篩等具有成本優勢，較粉煤灰等在環境友好以及吸附效果方面有較大優勢。但是雙羥基復合金屬氧化物也存在吸附速率慢的缺點，在一定程度上影響了其實用性。

提高雙羥基復合金屬氧化物及其衍生物的吸附效率近幾年成為一個研究熱點。雙羥基復合金屬氧化物具有pH適應性廣、溫度適應性廣、吸附量大等特點，因此，在染料廢水處理過程中避免了調節pH和改變溫度的資源和能源消耗，進一步調高了該工藝的經濟性，也在一定程度上避免了溫度和pH變化對環境造成的影響。

雙羥基復合金屬氧化物的復合型吸附劑屬于雙羥基復合金屬氧化物衍生物，其同樣具有雙羥基復合金屬氧化物在吸附染料廢水方面的特點，并且可明顯地提高吸附效率。同時，雙羥基復合金屬氧化物的復合型吸附劑也具有制備以及運行成本低、循環使用率高、再生性能好等特點。因此，雙羥基復合金屬氧化物的復合型吸附劑在吸附染料廢水方面極具應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種環境友好、低成本、吸附效率高的酸性染料吸附劑及其制備方法與應用，解決現有酸性染料吸附劑吸附效率低的問題。

本發明的技術方案是：

一種復合型酸性染料吸附劑，復合型酸性染料吸附劑為雙羥基復合金屬氧化物復合材料。

所述的復合型酸性染料吸附劑的制備方法，具體步驟如下：

(1)使用二價金屬硝酸鹽和三價金屬硝酸鹽按照3:1的重量比例使用超純水配置成均一穩定的混合金屬鹽溶液；

(2)將碳酸鹽和多孔材料粉末置于超純水中，多孔材料粉末和碳酸鹽的重量比例為1：n，n>1，充分攪拌，制成均勻的混合懸濁液；其中，碳酸根及步驟(1)中二價金屬離子和三價金屬離子的摩爾比為2:3:1；

(3)將(1)中的混合金屬鹽溶液和濃度為5‐15mol/L的堿溶液，同時逐滴滴加到(2)中的混合懸濁液中，并不停攪拌混合懸濁液，保持其pH＝8‐13，直到滴加完成；

(4)將步驟(3)制得的懸濁液陳化后，反復洗滌至中性，過濾后得到固體；

(5)將步驟(4)制得的固體放于干燥箱中干燥，然后放于高溫爐中煅燒，經研磨后，得到復合型酸性染料吸附劑。