[發明專利]一種快速高效除氮磷的吸附劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011013956.7
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112191221A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 秦娟;歐昌進;戴蘇皖;李姝璇;董群;王俊躍;陳清林;吳妤婕;徐婕;蒲俊梅
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 徐思波

1.一種快速高效除氮磷的吸附劑，其特征在于，為改性的托貝莫來石。

2.根據權利要求1所述的快速高效除氮磷的吸附劑，其特征在于，所述托貝莫來石的反應原料為熔煉石英粉和生石灰。

3.一種如權利要求1或2所述的快速高效除氮磷的吸附劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)以熔煉石英粉和生石灰為原料，按一定配比濕磨混合15min，然后在蒸壓釜90℃下消化2h，再經蒸壓養護，取出經105℃干燥，獲得托貝莫來石；

(2)將步驟(1)獲得的托貝莫來石與葡萄糖溶液混勻，放入聚四氟乙烯水熱反應釜中進行水熱反應，反應結束后取出干燥，再移入管式電阻爐中加熱碳化，得到負載碳層的托貝莫來石；

(3)將步驟(2)得到的負載碳層的托貝莫來石與硝酸鎂、檸檬酸和無水乙醇按一定比例混合，經恒溫水浴攪拌，再離心干燥，最后放入馬弗爐中煅燒，獲得負載氧化鎂的托貝莫來石，即改性后托貝莫來石。

4.根據權利要求3所述的快速高效除氮磷的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)的原料中，Ca和Si的摩爾比為5：6，水固比為15：1；步驟(1)中蒸壓養護條件為205℃、1.6MPa，靜態養護20-28h。

5.根據權利要求3所述的快速高效除氮磷的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，葡萄糖溶液的濃度為0.5-5mol/L，水熱反應的溫度為180℃，反應時間為8-10h，干燥溫度為50℃。

6.根據權利要求3或5所述的快速高效除氮磷的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，管式電阻爐中碳化溫度為500℃，碳化時間4-6h。

7.根據權利要求3所述的快速高效除氮磷的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，水、硝酸鎂、檸檬酸和無水乙醇的摩爾比為100：9：9：2.1。

8.根據權利要求3所述的快速高效除氮磷的吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，恒溫水浴攪拌溫度為80℃，攪拌時間為4-8h，馬弗爐煅燒條件為溫度500-900℃，煅燒時間1-9h。

9.根據權利要求3所述的快速高效除氮磷的吸附劑的制備方法，其特征在于，氮磷混合溶液中氮以氨氮計，磷以磷酸二氫鉀計，靜態吸附投加量為2.5g/L，氨氮初始濃度為100mg/L，磷初始濃度為250mg/L，將步驟(1)中獲得的改性前托貝莫來石和步驟(3)中獲得的改性后托貝莫來石分別放入氮磷混合溶液中進行靜態吸附氮磷實驗對比，改性前吸附10-16h達到平衡，對氮去除率為9-13％，吸附容量為3.72-5.36mg/g；對磷去除率為67-77％，吸附容量為67-77mg/g；改性后對氨氮20min以內達到平衡，去除率為47-54％，吸附容量為18.9-21.6mg/g；改性后對磷10min以內達到平衡，去除率為95-100％，吸附容量為95-100mg/g。