[發明專利]一種鐵醇鹽As5+

有效

• 申請號: 202010080681.2
• 申請日: 2020-02-05
• 公開（公告）號: CN111318259B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 徐雪超;牛湘衡;李欣;潘建明
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10
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本發明屬于材料制備和分離技術領域，涉及一種鐵醇鹽As⁵⁺離子去除劑的制備方法，包括：按固液比為7.5 mM:9g:150～450 mL，將FeCl₃·6H₂O或Fe(NO₃)₃·9H₂O和尿素分散在乙二醇里，充分溶解成混合溶液；混合溶液在150～250℃溶劑熱反應20～40 min：將鐵醇鹽離心收集，并用乙醇和去離子水洗凈，50～70℃干燥18～30 h后即得。本發明所公開的鐵醇鹽制備過程簡單易操作，且成本低廉，可被廣泛應用；花狀的鐵醇鹽具有較大的比表面，提高了傳質速率；鐵醇鹽上具有較多的活性吸附位點，能夠提高對As⁵⁺的吸附容量；利用本發明獲得的花狀的鐵醇鹽可以對As⁵⁺進行高效地、選擇性的吸附去除。

技術領域

本發明屬于材料制備和分離技術領域，涉及一種鐵醇鹽As⁵⁺離子去除劑的制備方法及其應用。

背景技術

由于礦產的開發和工業廢水的排放，無機砷污染在全球范圍內日趨嚴重。據調查，全球至少有2000萬生的人嚴重無機砷污染的地區。在自然界中，五價砷酸鹽(As⁵⁺)和三價亞砷酸鹽(As³⁺)是無機砷的最常見的化學形態。無機砷具有很強的毒性和致癌性，嚴重威脅著人體健康。因此世界衛生組織(WHO)嚴格規定飲用水中的砷含量不得高于10μg L^-1。因此，對無機砷的吸附去除對環境保護和公共健康具有重要意義。

目前，去除砷的方法主要有沉淀法、離子交換法、萃取法和吸附法等。沉淀法主要指將無機砷與重金屬離子等絡合，并與金屬氫氧化物進行共沉定，以此來去除無機砷離子。該方法操作簡單，但在沉淀過程中需要大量重金屬離子，極大地污染環境和增加成本；離子交換法是強堿型或弱堿型離子交換樹脂來去除無機砷，該方法對于去除環境要求比較高；溶劑萃取法是利用疏水性有機溶劑(如Cyanex923、Cyanex925、Cyanex301和新癸酰異羥肟酸等) 來去除無機砷離子，但該法易產生大量有機廢液，處理難度大，對環境污染較為嚴重；吸附法是制備出具有吸附性能的無機砷離子吸附劑，對無機砷進行選擇性去除，其操作簡單、成本低廉，具有較為良好的應用前景，但目前所有已制備無機砷離子吸附劑的實際吸附容量與理論吸附容量有較大差距，因此該技術仍需不斷改進和完善。

納米花狀的鐵醇鹽具有多孔結構和豐富的活性位點，能夠快速選擇性吸附無機砷離子，達到有效去除無機砷離子的目的。

發明內容

針對上述其他去除技術中存在的不足和限制，基于納米花狀的鐵醇鹽的多孔結構和豐富的活性位點，本發明的目的在于公開一種鐵醇鹽As⁵⁺離子去除劑的制備及其應用。

該發明首先采用熱合成法一步制備鐵醇鹽，然后利用制備好的鐵醇鹽吸附劑去除水中的 As⁵⁺。

技術方案

一種鐵醇鹽As⁵⁺離子去除劑的制備方法，步驟如下：

A、按固液比為7.5mM:9g:150～450mL，將FeCl₃·6H₂O或Fe(NO₃)₃·9H₂O和尿素分散在乙二醇里，充分溶解成混合溶液，所述固液比優選7.5mM:9g:300mL；

B、混合溶液在150～250℃溶劑熱反應20～40min，優選195℃反應30min；

C、將鐵醇鹽離心收集，并用乙醇和去離子水洗凈，50～70℃干燥18～30h后即得，優選60℃干燥24h。

根據本發明所述方法制得的鐵醇鹽，形貌為花狀，尺寸可調。