[發(fā)明專利]一種用于氟吸附的雙氫氧化物制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910746645.2 | 申請(qǐng)日： | 2019-08-13 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN110433764A | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-11-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 彭志勤;王曉云;劉珉琦;黃詩(shī)瑩;王秉;萬(wàn)軍民 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 浙江理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01J20/04 | 分類號(hào)： | B01J20/04;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/14 |
| 代理公司： | 杭州永航聯(lián)科專利代理有限公司 33304 | 代理人： | 侯蘭玉 |
| 地址： | 310018 浙江省杭州市錢塘*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 雙氫氧化物 吸附 雙氫氧化合物 氟離子 制備 層間距 改性 鋅鐵 負(fù)電 羥基形成氫鍵 層間陰離子 離子交換法 生產(chǎn)成本低 長(zhǎng)鏈烷烴 分散性好 環(huán)保領(lǐng)域 粒子純度 燒結(jié)過(guò)程 水熱法制 吸附能力 晶粒 燒結(jié) 晶形好 可控制 吸附力 正電荷 板帶 層間 粉體 混入 替換 容納 復(fù)合 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，公開(kāi)了一種用于氟吸附的雙氫氧化物制備方法。本發(fā)明采用水熱法制備鋅鐵雙氫氧化合物，使最終制得的粒子純度高、分散性好、晶形好且可控制，生產(chǎn)成本低。用水熱法制備的粉體一般無(wú)需燒結(jié)，這就可以避免在燒結(jié)過(guò)程中晶粒會(huì)長(zhǎng)大而且雜質(zhì)容易混入等缺點(diǎn)。再采用離子交換法，將鋅鐵雙氫氧化物與長(zhǎng)鏈烷烴復(fù)合，對(duì)雙氫氧化合物進(jìn)行改性，使其層間距變大，具有較強(qiáng)的吸附能力。本發(fā)明將制備的雙氫氧化物用于氟吸附，一方面因?qū)影鍘д姾?，氟離子帶負(fù)電可與層間陰離子發(fā)生替換，而使其可應(yīng)用于氟吸附領(lǐng)域；另一方面，氟離子進(jìn)入層間后，能與骨架的羥基形成氫鍵，吸附力較強(qiáng)，進(jìn)行改性后的雙氫氧化合物層間距增大從而容納更多的氟離子。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種用于氟吸附的雙氫氧化物制備方法。
背景技術(shù)
氟是人體中不可或缺的微量元素之一，人的牙齒和骨組織都含有微量的氟，少量的氟具有防齲齒的功效，但氟的攝入量過(guò)多，可能會(huì)導(dǎo)致脆骨、關(guān)節(jié)炎、子宮癌、氟斑牙、氟骨癥等疾病的產(chǎn)生。近年來(lái)隨著農(nóng)藥、陶瓷、玻璃器皿、制冷劑等制造業(yè)的快速發(fā)展，F(xiàn)-在水中的排放量大量增加，而飲用水中氟含量超標(biāo)會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重危害，因此氟離子去除迫在眉睫。
目前用于去除氟的方法主要有沉淀法、共蒸餾法、反滲透法和離子交換法等，其中吸附法具有工藝流程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)，已被國(guó)內(nèi)外廣泛使用，但傳統(tǒng)的吸附材料存在吸附容量低、適用性差等問(wèn)題，因此急需吸附性能優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新型除氟材料。
層狀雙氫氧化物是一類由帶負(fù)電荷的陰離子和帶正電荷的金屬氫氧化物所構(gòu)成的層狀化合物。層狀雙氫氧化物的結(jié)構(gòu)和層間客體可調(diào)，且具有離子交換容量較高、制作成本低等優(yōu)勢(shì)。目前對(duì)于層狀雙氫氧化合物的研究主要集中于其與聚合物復(fù)合做阻燃劑，與紅外/紫外吸收材料、聚合物復(fù)合做紫外/紅外吸收劑以及在生物醫(yī)學(xué)方面做藥物載體復(fù)合材料等等，對(duì)用于氟吸附的應(yīng)用方面研究尚未有報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題主要是，用一種成本較低，設(shè)備簡(jiǎn)單的方法制備一種具有較高氟吸附性能的吸附劑。本發(fā)明采用水熱法制備鋅鐵雙氫氧化合物，使最終制得的粒子純度高、分散性好、晶形好且可控制，生產(chǎn)成本低。用水熱法制備的粉體一般無(wú)需燒結(jié)，這就可以避免在燒結(jié)過(guò)程中晶粒會(huì)長(zhǎng)大而且雜質(zhì)容易混入等缺點(diǎn)。再采用離子交換法，將雙氫氧化物與長(zhǎng)鏈烷烴復(fù)合，對(duì)雙氫氧化合物進(jìn)行改性，使其層間距變大，具有較強(qiáng)的吸附能力。本發(fā)明在制備過(guò)程中，加入適量的分散劑，使溶液中溶質(zhì)分散均勻，本發(fā)明將制備的改性雙氫氧化合物用于氟吸附，一方面因?qū)影鍘д姾桑x子帶負(fù)電可與層間陰離子發(fā)生替換，而使其可應(yīng)用于氟吸附領(lǐng)域；另一方面，氟離子進(jìn)入層間后，能與骨架的羥基形成氫鍵，吸附力較強(qiáng)，進(jìn)行改性后的雙氫氧化合物層間距增大從而容納更多的氟離子。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種用于氟吸附的雙氫氧化物制備方法，以g和mL計(jì)，包括以下步驟：
1)稱取M鹽化合物、N鹽化合物并分別置于容器中，加入丙烯酸類和馬來(lái)酸類共聚物和/或聚氧乙烯類衍生物，加入去離子水，容器用保鮮膜密封，室溫下攪拌5-10min，制得M鹽溶液和N鹽溶液，備用。
所述M化合物為二價(jià)離子化合物，選自Zn(NO3)2·6H2O、Mg(NO3)2·6H2O、Ca(NO3)2·6H2O和ZnSO4·7H2O中的一種或兩種，所述N鹽化合物為三價(jià)化合物，選自Fe(NO3)2·9H2O和Al(NO3)2·9H2O，Al2SO4中的一種或兩種。
2)將M鹽溶液和N鹽溶液混合，室溫下攪拌10-15min，用醋酸和氨水調(diào)節(jié)pH為9-10。
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