[發(fā)明專利]一種利用秸稈制備水處理材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711247378.1
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108101158B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏達;馬建鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種利用秸稈制備水處理材料的方法。依次包括如下步驟：按照每克鐵鎳水滑石對應(yīng)0.1～0.2mmol十二烷基苯磺酸鈉的量，將鐵鎳水滑石加入到十二烷基苯磺酸鈉溶液中，得到十二烷基苯磺酸鈉改性的鐵鎳水滑石粉末；將水稻秸稈粉末和十二烷基苯磺酸鈉改性的鐵鎳水滑石粉末混勻，加入少量去離子水，調(diào)成糊狀，加入1～2g氫氧化鋁，繼續(xù)混合均勻，用擠壓造粒的方法制成直徑為3～8mm的小球；將小球置于管式爐中，在氮氣保護下，升溫到350～580℃，加熱4～8h，持續(xù)通入氮氣，再升溫到700～800℃，直至冷卻到室溫，即可得到一種利用秸稈制備的水處理材料。過程中還原生成部分單質(zhì)鐵，形成鐵碳鎳之間的原電池，大大提高污染處理效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境污染控制新材料的開發(fā)，尤其涉及一種利用秸稈制備水處理材料的方法。

背景技術(shù)

根據(jù)中國水利部發(fā)布的《地下水動態(tài)月報》里引用的數(shù)據(jù)，2103眼受測井中的地下水，有超過80％遭到工業(yè)與農(nóng)業(yè)排出的地表水嚴重污染，使得這些井水不宜作為飲用水與生活用水。中國環(huán)境保護部在2011年發(fā)布了《全國地下水污染防治規(guī)劃》，要在2020年之前遏止地下水污染趨勢。該規(guī)劃表示，中國地下水資源開發(fā)利用量自上世紀70年代的每年570億立方米，增長到2009年的每年1100億立方米，占全國總供水量的近五分之一；中國北部干旱地區(qū)則有三分之二的生活用水來自地下。

水滑石類化合物(LDHs)是由層間陰離子及帶正電荷層板堆積而成的化合物。水滑石化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為：[M²⁺_1-xM³⁺x(OH)₂]^x+[(A^n-)_x/n·mH₂O]，其中M²⁺和M³⁺分別為位于主體層板上的二價和三價金屬陽離子，如Mg²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Pd²⁺、Fe²⁺等二價陽離子和Al³⁺、Cr³⁺、Co³⁺、Fe³⁺等三價陽離子均可以形成水滑石；A^n–為層間陰離子，可以包括無機陰離子，有機陰離子，配合物陰離子、同多和雜多陰離子；x為M³⁺/(M²⁺+M³⁺)的摩爾比值，大約是4:1到2:1；m為層間水分子的個數(shù)。其結(jié)構(gòu)類似于水鎂石Mg(OH)₂，由八面體共用棱邊而形成主體層板。位于層板上的二價金屬陽離子M²⁺可以在一定的比例范圍內(nèi)被離子半價相近的三價金屬陽離子M³⁺同晶取代，使得層板帶正電荷，層間存在可以交換的的陰離子與層板上的正電荷平衡，使得LDHs的整體結(jié)構(gòu)呈電中性。層間的陰離子可被交換，經(jīng)過一系列改性，水滑石材料可以得到許多種性能各異的物質(zhì)。

中國的秸稈資源十分豐富,每年產(chǎn)生約有6～8億噸秸稈，其中水稻秸稈的產(chǎn)量最多，而且這個數(shù)字正逐年增加。由于秸稈燃燒可能是造成空氣污染的重要污染源,目前政府正嚴格控制秸稈焚燒的現(xiàn)象。雖然有研究表明作物秸稈還田可以提高土壤肥力同時還能減少空氣污染，但從經(jīng)濟的角度講，并不是最好的選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種利用秸稈制備水處理材料的方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是依次包括如下步驟：

1)按照每克鐵鎳水滑石對應(yīng)0.1～0.2mmol十二烷基苯磺酸鈉的量，將過20-50目篩的鐵鎳水滑石加入到質(zhì)量百分比濃度為0.1％～1％的十二烷基苯磺酸鈉溶液中，在60～70℃恒溫水浴中攪拌5～6h，老化12～24h，離心分離，去掉上清液，烘干研磨，得到十二烷基苯磺酸鈉改性的鐵鎳水滑石粉末；