[發明專利]一種生物質除砷材料及其制備方法在審
| 申請號： | 201910109559.0 | 申請日： | 2019-02-11 |
| 公開（公告）號： | CN109692667A | 公開（公告）日： | 2019-04-30 |
| 發明（設計）人： | 劉慧;李萍萍;邱鳳仙;張濤;俞漢強;蔣蘇丹 | 申請（專利權）人： | 南京林業大學 |
| 主分類號： | B01J20/24 | 分類號： | B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10 |
| 代理公司： | 南京正聯知識產權代理有限公司 32243 | 代理人： | 盧霞 |
| 地址： | 210000 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 納米零價鐵 生物質纖維 零價鐵 生物質 二氧化硅層 除砷材料 二氧化硅 質量比 去除 制備 水體 發明材料 環保效益 物質纖維 陣列分布 保護層 潛在的 中間層 包覆 基底 粒徑 污染 應用 | ||
1.一種生物質除砷材料，其特征在于：以生物質纖維為基底、以除砷活性組分零價鐵為中間層、以二氧化硅為保護層，納米零價鐵在生物質纖維表面呈陣列分布，二氧化硅包覆在納米零價鐵表面，以有效去除水體中的砷。
2.根據權利要求1所述的一種生物質除砷材料，其特征在于：所述的生物質纖維的直徑為5～30μm，納米零價鐵的粒徑為10～100nm，二氧化硅層的厚度為20～200nm；所述的生物質纖維與納米零價鐵的質量比為10～1:1，二氧化硅層與納米零價鐵的質量比為0.5～1:1。
3.根據權利要求1中所述的一種生物質除砷材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
步驟一，按NaNO3溶液和FeCl3溶液的溶質摩爾比為5～15：1計，將混合溶液和生物質纖維通過超聲處理使其分散均勻后，移至反應釜中，在80～120℃下反應10～15h后，冷卻、過濾，再用去離子水和無水酒精分別洗滌3～6次，得到負載了羥基氧化鐵的生物質纖維固體；
步驟二，將無水酒精與H2O的體積比為5～10:1配成酒精溶液，將負載了羥基氧化鐵的生物質纖維固體加入到所述酒精溶液中后，再加入氨水與正硅酸四乙酯，所述氨水與正硅酸四乙酯的體積比為10～1：1；常溫下磁力攪拌至均勻后過濾， 用去離子水和無水酒精分別洗滌3～6次，得到包覆二氧化硅的纖維固體；
步驟三，在還原性氣體氛圍下，將所述包覆二氧化硅的纖維固體在300～700℃下放置在管式爐內6～12h，冷卻后得到最終產物，即生物質除砷材料。
4.根據權利要求3中所述的一種生物質除砷材料的制備方法，其特征在于：所述步驟一中的生物質纖維是指棉纖維、苧麻纖維、黃麻纖維或椰子纖維中的任一種。
5.根據權利要求3中所述的一種生物質除砷材料的制備方法，其特征在于：所述步驟一中的超聲處理時間為30～60min。
6.根據權利要求3中所述的一種生物質除砷材料的制備方法，其特征在于：所述步驟一、步驟二中的用去離子水和無水酒精分別洗滌后，需要再在30～60℃內烘干。
7.根據權利要求3中所述的一種生物質除砷材料的制備方法，其特征在于所述步驟二中的磁力攪拌時間為2～6h，攪拌速度為500～1000r/min。
8.根據權利要求3中所述的一種生物質除砷材料的制備方法，其特征在于：所述步驟二中的氨水和硅酸四乙酯的加樣順序為先氨水，后正硅酸四乙酯。
9.根據權利要求3中所述的一種生物質除砷材料的制備方法，其特征在于：所述步驟三中的還原性氣體為氫氣或者氫氬混合氣。
10.根據權利要求3中所述的一種生物質除砷材料的制備方法，其特征在于：所述步驟三中的管式爐是升溫速率為5～15℃/min，恒溫時間為2～5h。
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