[發明專利]磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑及其制備和應用方法

在審

• 申請號: 202011383176.1
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN113145063A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王圣瑞;趙爽;倪兆奎
• 申請（專利權）人: 北京師范大學珠海校區
• 主分類號: B01J20/12
• 分類號: B01J20/12;B01J20/28;B01J20/30;B01J20/34;C02F1/28;C02F101/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑，其特征在于，包括凹凸棒石黏土載體，在所述凹凸棒石黏土載體上負載有鑭和四氧化三鐵。

2.根據權利要求1所述的磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑，其特征在于，所述除磷吸附劑的BET比表面積為64-83m²/g；孔隙體積為0.16-0.21cc/g；平均孔徑為6.9-9.1nm。

3.權利要求1所述的磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對凹凸棒石黏土進行煅燒處理，得到凹凸棒石黏土載體；

(2)將步驟(1)制備得到的所述凹凸棒石黏土載體置于去離子水中，在氮氣氣氛下，加入固體FeSO₄·7H₂O和固體FeCl₃，攪拌均勻；

(3)迅速加入氨水，在60℃-80℃下充分攪拌反應后，冷卻至室溫，得到負載四氧化三鐵的凹凸棒石黏土載體；

(4)將負載四氧化三鐵的凹凸棒石黏土載體從液體中分離出來，經過清洗、冷凍干燥處理后，得到磁性凹凸棒石黏土；

(5)將所述磁性凹凸棒石黏土與LaCl₃溶液混合，在攪拌狀態下調節溶液的pH為10.0-11.0，分離得到負載鑭的磁性凹凸棒石黏土；

(6)將所述負載鑭的磁性凹凸棒石黏土洗滌至中性，干燥后即得到所述磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑。

4.根據權利要求3所述的磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，將所述凹凸棒石黏土在400℃-500℃條件下煅燒2h-3h。

5.根據權利要求4所述的磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，將所述凹凸棒石黏土載體置于去離子水中時，所述凹凸棒石黏土載體的添加量為30-35g/L；步驟(2)中，FeSO₄·7H₂O和FeCl₃的摩爾比為1：2-1:2.5；所述FeSO₄·7H₂O在所述去離子水中的添加量為1-1.2mol/L。

6.根據權利要求5所述的磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中添加的氨水的質量濃度為25-28％；添加氨水的體積與步驟(2)中所述去離子水的體積比為0.4-0.5。

7.根據權利要求6所述的磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(5)中，所述LaCl₃溶液的濃度為0.02-0.03mol/L；將所述磁性凹凸棒石黏土與LaCl₃溶液混合時，所述磁性凹凸棒石黏土在LaCl₃溶液中的添加量為30-33g/L。

8.根據權利要求7所述的磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑的制備方法，其特征在于，步驟(5)中，在攪拌狀態下調節溶液的pH為10-11后，將混合溶液在60-70℃，150-200r/min條件下震蕩24-26h，分離得到負載鑭的磁性凹凸棒石黏土。

9.權利要求3-8所述的制備方法制備得到的磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑的使用方法，其特征在于，包括：將磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑均勻噴灑在水體表面以吸附水體磷酸鹽。

10.根據權利要求9所述的制備方法制備得到的磁性鑭負載凹凸棒石黏土除磷吸附劑的使用方法，其特征在于，投放完成1-2h后，用磁鐵將除磷后的除磷吸附劑吸出，將分離后的除磷吸附劑用水清洗后，再在室溫下使用1-1.5M NaOH溶液解吸2-3h，洗凈烘干，完成所述除磷吸附劑的再生。