[發(fā)明專利]一種新型吸附劑Fe2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010467583.4
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111589423A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳步東;王書紅;金順利;吳啟軍;曹飛飛;鄒淑英;胡鳳騰
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州楚環(huán)科技股份有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10;C02F101/22;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 杭州裕陽聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發(fā)明涉及一種新型吸附劑Fe₂O₃@RF@GNFs的制備方法及其應(yīng)用，包括首先制備Fe₂O₃，然后用RF樹脂修飾Fe₂O₃合成Fe₂O₃@RF，最后用改性后的GNFs合成Fe₂O₃@RF@GNFs?x。本發(fā)明用RF樹脂修飾合成Fe₂O₃/RF，羥基化處理過的GNFs通過水熱法與Fe₂O₃/RF合成新型Fe₂O₃@RF@GNFs?x吸附劑，合成的Fe₂O₃@RF與GNFs比表面積增大、材料的結(jié)構(gòu)得以改善、化學(xué)穩(wěn)定性增強有利于其對污染物的吸附并且吸附性能顯著增強，其對水中重金屬離子Cr(Ⅵ)、磷酸根(PO4^3?)、剛果紅(CR)、苯酚的吸附效果顯著提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理，特別涉及一種新型吸附劑Fe₂O₃@RF@GNFs的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著科技高速發(fā)展及工業(yè)技術(shù)的穩(wěn)步提升，全國經(jīng)濟迅速增長，人們的生活水平不斷進步，然而隨之而來的大量污染物卻使得環(huán)境污染問題日益嚴重。當(dāng)下人類生存環(huán)境中污染物主要來自石油、染料、造紙、化工等工業(yè)行業(yè)，其中最多的是有毒重金屬、染料廢水所占比例高達35％，并且每排放1噸廢水，就會連帶污染將近20噸可供人類使用的淡水。大力開發(fā)對廢水的處理技術(shù)刻不容緩。

目前大多數(shù)染料廢水屬于色度高、生物降解性差的有機污染物,它們成分復(fù)雜、種類繁多、分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特性，導(dǎo)致處理難度很大，并且有在生物體內(nèi)不斷積累轉(zhuǎn)化后通過食物鏈層層破壞生態(tài)的潛在風(fēng)險。

傳統(tǒng)治理方法在污染廢水的整治過程中一直起到很大作用，但隨著社會發(fā)展其弊端也逐漸暴露出來。消耗能源多、反應(yīng)條件苛刻、處理不完全、產(chǎn)生二次污染、效率低等缺陷制約了其大力推廣，因而研發(fā)新的環(huán)境友好型的清潔化學(xué)技術(shù)成為當(dāng)下科研工作者在環(huán)境科學(xué)保護領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)。

氧化鐵(Fe₂O₃)作為一種常見的化合物，在自然界中分布廣泛，可以大規(guī)模合成。磁性氧化鐵它不僅具有耐光、耐化學(xué)腐蝕、無毒等優(yōu)點，而且具有良好的分散性、著色力以及吸收紫外線的能力。納米Fe₂O₃是一種多功能的納米氧化物材料，具有廣泛的應(yīng)用前景，包括顏料、磁流體、催化、靶向給藥、生物傳感器、磁共振成像、數(shù)據(jù)存儲和環(huán)境修復(fù)等，近幾十年來，具備不同形貌和構(gòu)造的磁性氧化鐵納米粒子被普遍制備。因氧化鐵地表含量豐富，價廉易得以及多重性成為了一種能工業(yè)化使用的吸附劑，逐漸成為當(dāng)前研究的熱門。但是純Fe₂O₃在廢水染料處理方面仍存在一定缺陷如：效率低、穩(wěn)定性弱等需要對其進行改性，進一步提高廢水處理效率。

RF(間苯二酚甲醛)因其具有熱穩(wěn)定性高，酸值高，吸附效果好，價廉易得以及可重復(fù)多次使用等優(yōu)點，越來越受到研究者的關(guān)注，已經(jīng)多次應(yīng)用到對金屬化合物材料修飾方面。

碳納米管(GNFs)價廉易得、溶液加工無毒性、電導(dǎo)性良好、化學(xué)穩(wěn)定性較高和溫度操作范圍寬等優(yōu)勢，被認為是當(dāng)今合適工業(yè)發(fā)展的最有前景的商用質(zhì)料之一。不僅有導(dǎo)熱性能較好、優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)及機械性能等性質(zhì)，其自身還具有較大的比表面積和較小的管徑尺寸導(dǎo)致表面活性位點多。其吸附性質(zhì)獨特、電子性質(zhì)優(yōu)異促使它作為吸附劑載體或者形成復(fù)合物提高吸附活性，碳納米管在吸附領(lǐng)域前景誘人，它既是吸附劑載體本身又具有吸附作用，對其進行預(yù)處理其結(jié)構(gòu)中官能團-COOH對其本身具有高效吸附作用起決定性作用，碳納米管對復(fù)合材料貢獻巨大，是復(fù)合材料理想的增強材料，與金屬氧化物類物質(zhì)形成復(fù)合物去處污水中重金屬和有機物水中的污染物苯酚、有機染料具有重要作用，是新型碳材料中的研究熱點。

發(fā)明內(nèi)容