[發(fā)明專利]一種用于去除水中陰離子污染物的鋅氧化物改性沸石吸附材料的制備方法及應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107213866A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王玲玲;郭佳莉;謝曉蘭;陳洪彬;吳文林
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州師范學(xué)院
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水污染防治中的水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋅氧化物改性沸石吸附材料的制備方法，還涉及鋅氧化物改性沸石吸附材料吸附去除水中陰離子污染物的應(yīng)用。

背景技術(shù)

長期以來，各國學(xué)者圍繞再生水中的陰離子微污染物的去除開展了許多研究工作。分別提出了采用液氯消毒法、臭氧消毒法、紫外線消毒法和吸附法等去除水中的陰離子污染物。由于吸附法與其他方法相比具有操作簡單和對環(huán)境不造成二次污染等優(yōu)點，得到眾多學(xué)者的青睞，常被認為是有前景的水中陰離子污染物去除技術(shù)。由于吸附法的處理費用和去除效果很大程度上取決于吸附材料，因此國內(nèi)外研究者們都在極力尋找或開發(fā)新型、低成本的，能有效去除水體中陰離子污染物的吸附材料。活性炭是一種常見應(yīng)用于飲用水深度處理工藝的吸附材料，活性炭在去除飲用水中非極性或憎水性有機物效果顯著，而對在天然水pH范圍內(nèi)帶有負電荷的污染物的吸附效果不甚理想。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種用于去除水中陰離子污染物的鋅氧化物改性沸石吸附材料的其制備方法及應(yīng)用,解決活性炭對在天然水pH范圍內(nèi)帶有負電荷的染料，腐植質(zhì)和病原微生物的吸附效果不甚理想的技術(shù)問題。

一種用于去除水中陰離子污染物的鋅氧化物改性沸石吸附材料的制備方法，采用鹽熔融法將鋅氧化物負載在沸石表面形成鋅氧化物改性沸石吸附材料，包括以下制備步驟：

(1)采用Zn(NO₃)₂·6H₂O與去離子水混合配成鋅離子濃度為3 mol/L的鋅離子鹽溶液，并配制濃度為1 mol/L的硝酸溶液；

(2)將不同劑量的鋅離子鹽溶液和硝酸溶液加入到裝有沸石的蒸發(fā)皿內(nèi)，在不斷攪拌下于電阻爐上加熱蒸干，然后置于馬弗爐內(nèi)，在300℃下焙燒2h，即可制得不同鋅氧化物負載量的鋅氧化物改性沸石吸附材料。

進一步地，所述沸石為50um-200um粒徑的天然沸石或人工沸石。

進一步地，所述鋅氧化物改性沸石吸附材料負載的鋅氧化物包含ZnO，Zn(OH)₂， Zn(OH)⁺和Zn²⁺。

進一步地，所述鋅氧化物改性沸石吸附材料的鋅氧化物的負載量不超過30％。

用于去除水中陰離子污染物的鋅氧化物改性沸石吸附材料的應(yīng)用，是將鋅氧化物改性沸石吸附材料置于含有陰離子污染物的水中進行吸附。

進一步地，所述陰離子污染物包括甲基橙，腐殖酸和大腸桿菌。

本發(fā)明的有益效果：

鋅氧化物改性沸石吸附材料的原料來源廣泛、制備工藝簡單、成本低廉，使用方便，熱穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定佳，其對陰離子染料、腐殖質(zhì)和病原微生物等的去除率高、吸附容量大，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為鋅氧化物改性沸石吸附材料在不同溶液pH值下的Zeta電位圖。

圖2為鋅氧化物改性沸石吸附材料吸附甲基橙前后的效果圖。

圖3為鋅氧化物改性沸石吸附材料吸附腐殖酸前后的效果圖。

圖4a為鋅氧化物改性沸石吸附材料的熒光顯微照片；

圖4b為大腸桿菌菌液的熒光顯微照片；

圖4c為大腸桿菌吸附在鋅氧化物改性沸石表面的熒光顯微照片。

圖5為不同吸附時間的大腸桿菌菌液平板培養(yǎng)照片。

具體實施方式

目的：制備鋅氧化物改性沸石吸附材料，有效吸附去除水體中染料，腐殖質(zhì)和病原微生物。

技術(shù)方案：本發(fā)明采用鹽熔融法將鋅氧化物負載在人工和天然沸石表面形成鋅氧化物含量不超過30％的鋅氧化物改性沸石吸附材料，改變該材料的表面帶電性，使其等電點約為11.2，且在pH 5-9范圍內(nèi)Zeta電位基本不變?nèi)鐖D1所示，從而有效提高其在較寬溶液 pH值范圍內(nèi)對陰離子污染物的吸附性能。鋅氧化物改性沸石吸附材料的原料來源廣泛、制備工藝簡單、成本低廉，使用方便，熱穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定佳，其對陰離子染料、腐殖質(zhì)和病原微生物等的去除率高、吸附容量大，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

制備步驟如下：

(1)采用Zn(NO₃)₂·6H₂O與去離子水混合配成鋅離子濃度為3mol/L的鋅離子鹽溶液，并配制濃度為1mol/L的硝酸溶液；