[發明專利]一種石墨烯負載銀處理高氟含量生活用水的方法

在審

• 申請號: 201710358474.7
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107413294A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 林春玲;薛丹;劉雙
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;C02F1/28;C02F1/50;C02F101/14
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明涉及水處理領域，特別涉及一種石墨烯負載銀處理高氟含量生活用水方法。

背景技術

水是生命之源。隨著人口的不斷增加與工業的發展，人類對水資源的利用范圍不斷擴大，用水量逐年增加，水資源危機頻頻告急。氟是人體必須的微量元素，在體內參與系列的生理活動，是牙齒和骨骼的組成部分，為機體正常鈣化、正常生殖功能所必需，對人體而言，它在人體內的濃度取決于外界環境狀況，當環境中含氟量高時，特別是飲水中含氟量高時人體的攝入量就多，環境缺氟時，體內亦隨之缺乏。成年人在正常情下，每天可以從普通飲水、飲食中獲得生理所需的氟，由于從飲水中所獲得的氟幾乎完全被吸收。因此飲水中含量對人體健康的影響有著決定性的作用。但當長期飲用高氟水，輕則會導致氟骨癥和氟斑牙，重則會造成骨質硬化或骨質疏松，骨骼變形，甚至癱瘓，使人喪失勞動能力。因此當這些飲水中氟含量過高時，又必須采取降氟改水等綜合防治措施。進行污水處理，實現污水資源化，會大幅度提高水資源的利用率。

近年來國內外對含氟水主要采用化學沉淀、絮凝沉淀、吸附三種處理工藝。化學沉淀法一般采用鈣鹽沉淀法，即向廢水中投加石灰， 使氟離子與鈣離子生成CaF₂沉淀而除去。該工藝具有方法簡單、處理方便、費用低等優點，但存在處理后出水很難達標、泥渣沉降緩慢且脫水困難等缺點。氟離子廢水的絮凝沉淀法常用的絮凝劑為鋁鹽。鋁鹽投加到水中后，利用Al³⁺與F-的絡合以及鋁鹽水解中間產物和最后生成的Al(OH)₃。與鈣鹽沉淀法相比，鋁鹽絮凝沉淀法具有藥劑投加量少、處理量大、一次處理后可達國家排放標準的優點。鋁鹽絮凝沉淀法也存在著明顯的缺點，即使用范圍小，若含氟量大，混凝劑使用量多，處理費用較大，產生污泥量多；F-去除效果受攪拌條件、沉降時間等操作因素及水中SO₄^2-，Cl^-等陰離子的影響較大，出水水質不夠穩定，但投加量大，根據不同情況每立方米水需投加150～1000g，這會使出水中含有一定量的對人體健康有害的溶解鋁。

吸附法是處理低濃度含氟廢水的有效方法。吸附方法因操作簡便、處理效果好及費用低等優點被廣泛應用于環境污染治理中，從長遠的角度分析，這是解決全球水資源短缺和水環境惡化的有效途徑達到飲用水的標準。常用的吸附劑有活性氧化鋁、斜發沸石、活性炭等。但是這些吸附材料的吸附容量不高，而且再生困難。

發明內容

為了克服上述技術上的不足之處，本發明提供了一種石墨烯負載銀處理高氟含量生活用水方法,以石墨烯為基底的復合材料，基于石墨烯巨大的比表面積，賦予了石墨烯更加優異的性能，石墨烯負載銀作為吸附劑既增加了吸附效果，又增加了抗菌性，其用于高氟含量生活用水，具有廣闊的應用前景。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種石墨烯負載銀處理高氟含量生活用水方法,包括以下步驟：

(1)取2mmol/L-6mmol/L的氧化石墨烯20-30ml，滴加10mmol/L硝酸銀3-5ml，超聲混合30min，在磁力攪拌作用下，滴加4mol/L NaOH溶液7ml-10ml，反應15min，待混合物冷卻，過濾、水洗、醇洗各3遍，隨后滴加0.05M AgNO₃ 3-5ml邊攪拌，邊滴加2％氨水至溶液中無沉淀，滴加質量分數37％甲醛1ml，保溫反應2小時；

(2)將步驟(1)產物倒入離心管中，在8000轉下離心5min，靜置分離，水洗、醇洗各3遍，在烘箱中保持80℃干燥3小時。

積極效益：

(1)使用價格低廉的碳材料制備石墨烯負載銀。制備材料對人體無毒、對環境無污染。

(2)采用石墨烯負載銀處理高氟含量生活用水，工藝條件簡單、安全、節能。

(3)制備的石墨烯負載銀對具有抗菌性、成本低。

(4)此方法用于處理高氟含量生活用水，氟的去除率達90％以上，能大大降低了高氟含量生活用水中的含氟量，能夠解決高含氟生活用水給當地人們生活用水帶來的困擾。

附圖說明

圖1為實施例一離子選擇電極法測定氟離子的標準曲線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細敘述。

實施例一

本實施例包括以下步驟：