[發明專利]復合材料

有效

• 申請號: 201811359618.1
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109876765B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李念祖;洪煥毅;呂健瑋;戴賢輝
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

本發明提供一種復合材料，其包括多個具有玻璃相結構的多孔硅酸鹽顆粒、吸附在多孔硅酸鹽顆粒的玻璃相結構內的第一活性金屬、以及形成在多孔硅酸鹽顆粒表面上的含有第二活性金屬的改性層。多孔硅酸鹽顆粒的平均孔徑為3nm至50nm，且第一活性金屬包括鈉、鉀、鈣、及鎂的至少一種。

技術領域

本公開涉及一種復合材料，該復合材料具有含活性金屬的改性層。

背景技術

用于廢金屬吸附的商用吸附材料或載體材料受限于其自身性質，可在某些物質上應用或在某些環境中應用。例如，大多數吸附材料在酸性環境中的吸附能力可能下降。此外，甚至可能會發生吸附材料的破碎現象，因此，吸附材料的應用區域將受到強烈限制。

據此，研發更方便有效的用于在高酸性環境中吸附水中的重金屬污染物的復合材料，是亟待解決的課題。因此，本公開提供一種從一般鈉鈣玻璃或液晶面板(LCD panel)玻璃制得的復合材料，該復合材料用于有效地從廢水中移除有害物質。

發明內容

本公開中，基于液晶面板玻璃的物理和化學性質，使用改性劑重構液晶面板玻璃，以維持其在高酸、高堿、高鹽或有機物質環境中的穩定性，同時改變其表面性質以增加化學活性和物理吸附性。結果，一般鈉鈣玻璃或廢液晶面板玻璃可作為原材料來制備具有高吸附性和可回收的改性復合材料(后文中縮寫為“復合材料”)，用于從廢水中移除有害物質。

本公開提供一種復合材料，其包括：多個具有玻璃相結構的多孔硅酸鹽顆粒；吸附在多孔硅酸鹽顆粒的玻璃相結構中的第一活性金屬；以及形成在多孔硅酸鹽顆粒表面上的含有第二活性金屬的改性層。該多孔硅酸鹽顆粒的平均孔徑為3nm至50nm，且該第一活性金屬包括鈉、鉀、鈣、及鎂中的至少一種。

附圖說明

圖1A顯示廢液晶面板玻璃粉末的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像；

圖1B是多孔硅酸鹽顆粒的SEM圖像；

圖2A顯示多孔硅酸鹽顆粒的SEM圖像；

圖2B顯示具有含鈉的改性層的復合材料的SEM圖像；

圖2C顯示多孔硅酸鹽顆粒及具有含鈉的改性層的復合材料的X射線衍射(XRD)譜的強度；

圖3顯示IRA 743和具有含鐵的改性層的復合材料的砷吸附能力；

圖4顯示具有含銅的改性層的復合材料的汞移除率；

圖5顯示多孔硅酸鹽顆粒和具有含鈉的改性層的復合材料的Cu及Ni吸附能力；以及

圖6顯示多孔硅酸鹽顆粒和具有含鐵或含銅的改性層的復合材料催化過氧化氫分解的能力。

具體實施方式

下述詳細說明書中，基于解釋的目的，詳述大量具體細節以提供對所揭露實施方式的深入理解。但是，一種或多種實施方式顯然可在這些具體細節之外得以實踐。在其它例子中，按照圖式顯示周知結構和裝置，以簡化附圖。

除非語境中明確指定，否則本說明書及所附權利要求書中使用的單數形式“一”和“該”包括復數形式。

本公開中，術語“玻璃相”指的是一種無定形半固體狀態。再者，由于具有玻璃相結構的硅酸鹽結構非常復雜，硅酸鹽的組成表達為各金屬的氧化物形式而非鹽形式。術語“重金屬”包括過渡金屬和具有生物毒性的類金屬元素砷。

美國專利申請號US 15/195,216和US 14/966,536的公開內容通過引用而以其整體并入本文。