[發明專利]多孔活性炭納米纖維負載羥基磷灰石除氟材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710450774.8
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107413295B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 劉瑞來;林皓;胡家朋;趙瑨云;穆寄林;吳芳芳
• 申請（專利權）人: 晉江瑞碧科技有限公司;武夷學院
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/14
• 代理公司: 31290 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 金碎平

本發明公開了一種多孔活性炭納米纖維負載羥基磷灰石除氟材料的制備方法。其包括如下步驟：分別配制三醋酸纖維素/磷酸氫二銨/二甲基乙酰胺和硝酸鈣/二甲基乙酰胺溶液，將上述兩種溶液反應，得到三醋酸纖維素(TCA)/羥基磷灰石(HAP)淬火溶液。將所述淬火溶液在?40～0℃下進行熱致相分離，得到TCA/HAP復合纖維；將所述TCA/HAP復合纖維在氫氧化鈉的乙醇溶液中進行水解后，于80℃下的氯化銨溶液中浸泡活化，最后在400～500℃的氮氣氛中進行炭化，得到所述多孔活性炭納米纖維負載HAP除氟吸附劑。本發明具有的有益效果：原料易得、成本低、環保無害、制備方法簡單，負載后大大提高了HAP的比表面積和吸附容量。

技術領域

本發明涉及一種多孔活性炭納米纖維負載羥基磷灰石除氟材料的制備方法，屬于吸附材料技術領域。

背景技術

氟是自然界中的一種元素，廣泛存在于大氣、土壤和水中。水中氟的主要污染源是工業排放的含氟廢水。氟是人體內重要的微量元素之一，但飲用水中如果其濃度過高，將會對人體和環境造成很大危害。按照國家《污水綜合排放標準》(GB5749-2006)，生活飲用水中氟離子濃度應少于1.0mg/L。如何去除飲用水中的高濃度氟離子引起研究者廣泛關注。目前國內外主要采用吸附法除氟。例如采用天然礦物、金屬氧化物、生物材料、類水滑石、樹脂類和廢棄物等吸附劑材料除氟。因此，開發高效、環保的新型除氟材料成為除氟材料研究開發的熱點。

羥基磷灰石(HAP)作為一種生物活性體材料，具有良好的生物活性和相容性，被廣泛應用于組織工程支架材料。除了應用于組織工程支架材料外，HAP作為吸附劑材料被廣泛應用于重金屬離子及其含氟廢水的吸附處理。目前主要采用水相合成法制備HAP，主要包括沉淀法、溶膠凝膠法、水熱合成法、復分解反應法和微乳液法等。與其它方法相比，沉淀法操作簡單、能耗低、副反應少，被廣泛應用于HAP的生產。研究表明HAP吸附水中F^-主要通過雙分解反應生成CaF₂或OH^-交換F^-生成氟磷灰石Ca₁₀(PO₄)₆F₂或Ca₁₀(PO₄)₆FOH(He J,et al.,Performance ofnovel hydroxyapatite nanowires in treatment of fluoridecontaminated water.Journal of Hazardous Materials,2016,303,119)。HAP對F-的交換吸附主要發生在晶體表面，影響吸附容量主要為晶粒尺寸和比表面積大小(王萍,等,羥基磷灰石的制備及除氟性能研究.環境工程學報,2009,3,564)。