[發(fā)明專利]一種牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料的制備方法及應用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711018557.8
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN108160025A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊大鵬;劉明煥
• 申請（專利權(quán)）人: 石獅納通新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/38
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本發(fā)明公開了一種牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料的制備方法，其步驟為：一、將廢棄的牡蠣殼用稀鹽酸浸泡一定時間，酸洗去除表面有機和無機雜質(zhì)，用蒸餾水洗凈后放入烘箱干燥，粉碎后過80?300目篩子，得到牡蠣殼粉；二、殼粉置于濃度為0.01?1.00 mol? L?1硝酸鐵溶液中，攪拌浸泡3?24 h后，過濾干燥，800—1100℃下煅燒2?10 h，得到牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料，材料制備方法穩(wěn)定、可靠、簡單易行；將牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料用于偶氮染料廢水的處理，對偶氮染料具有很好的吸附去除能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制備一種納米復合材料的制備方法及其用于處理偶氮染料廢水應用的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料的制備方法及應用。

背景技術(shù)

染料廣泛應用于印染、食品和化妝品等行業(yè),據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,商業(yè)用途的染料種類已超過10萬種, 我國是染料生產(chǎn)大國，紡織染料工業(yè)近年來快速發(fā)展，目前我國各種染料產(chǎn)量已達90萬噸，染料產(chǎn)量占世界的60%左右。偶氮染料的生產(chǎn)和使用量是所有染料中最大的，某些偶氮染料已經(jīng)被證實能夠?qū)е掳┌Y，特別是偶氮染料的降解過程中，降解的機理很有可能是先將偶氮基斷裂，生成苯胺類物質(zhì)而該物質(zhì)的毒性更大，因此偶氮染料在生產(chǎn)和使用過程中釋放到環(huán)境中,對環(huán)境造成了非常嚴重的污染，治理難度很大。

目前，吸附法是處理染料廢水方法中應用最為廣泛的一種方法。工業(yè)上常用的吸附劑有活性炭、活性硅藻土、粉煤灰等。但是由于存在成本高等各種因素，制約了它們在工業(yè)化生產(chǎn)中的應用。

我國貝類養(yǎng)殖產(chǎn)量占海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量近80％，而貝類養(yǎng)殖中又以牡蠣養(yǎng)殖為主，因此牡蠣養(yǎng)殖產(chǎn)量非常大。由于牡蠣殼附加值低，絕大部分被丟棄在海灘、路邊，造成牡蠣殼污染。牡蠣殼是由碳酸鈣和生物大分子組成的納米復合材料，經(jīng)過高溫煅燒后有機物揮發(fā)從而形成多孔結(jié)構(gòu)，它對有機物表現(xiàn)出一定的吸附能力，但是這種吸附作用主要來自Ca(II)對有機物含N或O等基團的靜電吸附，吸附能力較弱，限制了其在廢水的處理等方面的應用。因此，對其進行性能改善，提高其吸附性能具有重要的意義和應用價值。

在牡蠣殼粉高溫煅燒前通過加入過渡金屬，不僅可以改變煅燒產(chǎn)物氧化鈣的形貌，而且可以形成金屬氧化物復合材料，改變材料對有機物的結(jié)合能力，從而提高材料對有機物的吸附性能，可以作為一種比較優(yōu)良的吸附劑用于染料廢水的吸附處理劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料的制備方法，及通過該方法得出的材料應用于偶氮染料廢水的處理，該材料制備方法穩(wěn)定、可靠、簡單易行。

牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料的具體制備方法如下:

一、納復合材料前驅(qū)粉體的制備:

將廢棄的牡蠣殼用稀鹽酸浸泡一定時間，酸洗去除表面有機和無機雜質(zhì)，用蒸餾水洗凈后放入烘箱干燥，粉碎后過80-300目篩子，得到牡蠣殼粉。

二、牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料的制備:

殼粉置于濃度為0.01-1.00 mol· L^-1硝酸鐵溶液中，攪拌浸泡3-24 h后，過濾干燥，800—1100℃下煅燒2-10 h，得到牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料。

將本發(fā)明制備的牡蠣殼粉氧化鐵納米復合材料用于偶氮染料廢水的處理，對偶氮染料具有很好的吸附去除能力。

本發(fā)明有益效果：

(1)將牡蠣殼制備成牡蠣殼粉，再攪拌浸泡在一定濃度的硝酸鐵溶液中，牡蠣殼粉表面可以更有效吸附溶液中的鐵離子，通過選擇適當硝酸鐵溶液的濃度和貝殼粉與硝酸鐵溶液的比例及煅燒溫度，可以控制牡蠣殼粉吸附鐵離子的多少，得到Fe、Ca兩種氧化物比例不同的納米復合材料。。

(2) 本發(fā)明牡蠣殼粉納米復合材料制備方法簡單，易于控制，適于工業(yè)化生產(chǎn)和應用。