[發明專利]一種磁性污水處理劑的制備方法

有效

• 申請號: 201711239054.3
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108017112B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 趙志云
• 申請（專利權）人: 長興科創科技咨詢有限公司
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/32;C02F1/28;C02F1/48
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及污水處理領域，公開了一種磁性污水處理劑的制備方法。該制備方法為：稱取四氧化三鐵納米磁性粉體，加入純水超聲分散，得分散液；稱取分散劑溶于無水乙醇，加入分散液，超聲得到穩定的分散液；在超聲條件下，在穩定的分散液中加入聚乙二醇殼聚糖嫁接物水溶液，得包衣磁性納米粒；將包衣磁性納米粒加入硝酸鉍溶液中，然后加入鉬酸鹽溶液，得到溶劑熱反應體系；將上述體系進行溶劑熱反應，得到反應產物；將反應產物清洗、離心、烘干處理，高溫煅燒得磁性污水處理劑。本發明的制備方法工藝簡單，成本較低，催化劑負載牢固，磁性納米粒子表面包覆層厚度較薄，不會影響粒子的磁性性質，是一種適于工業生產的磁性污水處理劑的制備方法。

技術領域

本發明涉及污水處理領域，尤其涉及一種磁性污水處理劑的制備方法。

背景技術

當今水污染問題越來越嚴重，日益受到人們的重視，污水處理的方法很多，但是基本都是高耗能低效率，因此開發耗能低效率高的污水處理劑是重中之重。目前有許多研究和專利都提出在納米粉體上負載二氧化鈦，吸附和光催化分解水體中的污染物，但是這種處理劑的主要弊端就是TiO₂只能被太陽光中的紫外光（僅占太陽光能量的4%）驅動發揮作用，其對太陽光的利用率較低，催化性能不理想，而且處理劑為納米粉體，回收困難，難以多次重復利用。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種磁性污水處理劑的制備方法，使用后易回收，水溶性好，吸附能力強，工藝簡單，僅需太陽光就能降解水體中的污染物，適于實際生產應用。

本發明的具體技術方案為：該制備方法包含以下步驟：

1）稱取四氧化三鐵納米磁性粉體，加入純水中，第一次探頭超聲20-40min分散，得到分散液；

2）稱取分散劑溶于無水乙醇，加入上述分散液，二次探頭超聲10-15min得到經分散劑穩定的四氧化三鐵納米磁性粉體分散液；

3）在水浴超聲條件下，在四氧化三鐵納米磁性粉體分散液中逐滴加入聚乙二醇殼聚糖嫁接物水溶液，繼續水浴超聲5-10min，得包衣磁性納米粒；

4）將可溶性鉬酸鹽加入有機溶劑中，攪拌混合，得鉬酸鹽溶液；將硝酸鉍加入有機溶劑中，攪拌混合，得到硝酸鉍溶液；

5）將包衣磁性納米粒加入到硝酸鉍溶液中混合攪拌5h，然后加入鉬酸鹽溶液，繼續混合攪拌10h，得到溶劑熱反應體系；

6）將上述體系進行溶劑熱反應，得到反應產物；

7）將反應產物用水/乙醇洗處理、離心、烘干處理，然后置于馬弗爐中高溫煅燒得磁性污水處理劑。

四氧化三鐵納米磁性顆粒具有較強的磁性，使用過后可以磁性回收，操作簡單方便，降低成本；聚乙二醇殼聚糖嫁接物水溶性好，包覆在四氧化三鐵納米磁性顆粒表面能夠幫助污水處理劑在水中分散、吸附污染物；殼聚糖具有大量孔隙，能夠吸附水中的污染物，提高催化劑和污染物的接觸概率，污染物由催化劑催化分解后，釋放出吸附位點，再次吸附其余污染物；Bi₂MoO₆催化劑的禁帶寬度約為2.65 eV，可以利用太陽光中的紫外光和可見光光譜（約占太陽光能量的44%），對太陽光的利用率相對較高，能夠有效降解水中的污染物。

作為優選，所述步驟1）中四氧化三鐵納米磁性顆粒的粒徑為20-50nm。

作為優選，所述步驟3）中聚乙二醇殼聚糖嫁接物的制備方法為：稱取殼聚糖溶解在98wt%的甲酸水溶液中，加入DMSO稀釋，隨后加入與殼聚糖等摩爾量的聚乙二醇，持續攪拌15-30分鐘，加入37wt%甲醛溶液，攪拌1-2h，加入NaOH調節pH值至13后，用無水乙醇洗滌，冷凍干燥得到產物。

將聚乙二醇嫁接在殼聚糖上，增加了殼聚糖的水溶性和穩定性，有利于污水處理劑發揮作用。