[發明專利]一種去除地下水中硝酸鹽的吸附材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011495852.4
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN113181886A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 申曉鵬;胡新宇;萬超;褚婷雯;鄭天賦;魏煒;高遠;劉健;張君偉;趙亞男;申媛媛;杜勇;賀巍
• 申請（專利權）人: 中咨海外咨詢有限公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F103/06;C02F101/16
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 杜立軍

本發明公開了一種去除地下水中硝酸鹽的吸附材料及其制備方法和應用，涉及含硝酸鹽的地下水處理技術領域，制備方法包括如下步驟：含有基質材料和去離子水的錐形瓶中加入新鮮吡咯單體溶液，于攪拌器上攪拌；待吡咯單體附著在基質材料表面之后，再加入氧化劑對吡咯單體進行氧化，室溫下繼續攪拌得到改性材料；對改性材料進行沖洗后放入50℃干燥箱中干燥得到所述吸附材料。本發明一種去除地下水中硝酸鹽的吸附材料的制備方法簡單，采用原位聚合法制備新型聚吡咯負載含碳基質的吸附材料以吸附去除水中的硝酸鹽，該吸附過程為放熱反應，在熱力學上是自發可行的過程，從而達到將有害水體轉變成可利用水資源的目標。

技術領域

本發明涉及含硝酸鹽的地下水處理技術領域，具體涉及一種去除地下水 中硝酸鹽的吸附材料及其制備方法和應用。

背景技術

水資源是人類賴以生存的自然資源，同時也是推動社會經濟發展不可或 缺的物質基礎。地下水是一種與人類生存息息相關的重要天然來源，是主要 的飲用水和生活用水來源，但是由于國民經濟迅速發展越來越多的污染物被 排放到地下水中，其中，硝酸鹽的污染尤為普遍且污染形勢嚴峻。

硝酸鹽污染的來源廣泛，如化肥農藥的不合理施用導致大量硝酸鹽通過 降水或灌溉水進入到地表水體中；固體廢棄物的不合理堆放與填埋導致滲濾 液下滲進入地下從而污染地下水；未達標的工業廢水和生活污水任意排放導 致天然水體受到不同程度的硝酸鹽污染；污水回灌以及大氣沉降等因素，使 得大量的水體受到硝酸鹽的污染，從而導致水質惡化，水體富營養化加重， 直接制約了水資源的再利用。通過飲用水和食物鏈等途徑進入人體的硝酸鹽 過量會對人類健康、動植物健康及生態環境造成不利影響和威脅。為了保障 飲用水安全和人類健康，有效去除飲用水中過量的硝酸鹽，對水體污染防治 與人類健康而言是非常重要的。

發明內容

為此，本發明提供一種去除地下水中硝酸鹽的吸附材料及其制備方法和 應用，以解決現有地下水中硝酸鹽的污染尤為普遍且污染形勢嚴峻的問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

根據本發明的第一方面，一種去除地下水中硝酸鹽的吸附材料的制備方 法，所述制備方法包括如下步驟：

S1：將基質材料加入到含去離子水的錐形瓶中；

S2：向步驟S1的錐形瓶中加入新鮮吡咯單體溶液，于攪拌器上攪拌；

S3：待吡咯單體附著在基質材料表面之后，再加入氧化劑對吡咯單體進 行氧化，室溫下繼續攪拌得到改性材料；

S4：采用抽濾裝置將步驟S3得到的改性材料用去離子水反復沖洗，待清 洗液無色后再用乙醇溶液沖洗，最后將沖洗過的改性材料放入50℃干燥箱中 干燥得到所述吸附材料。

進一步地，所述基質材料為活性炭粉末或者多壁碳納米管；所述基質材 料的比表面積＞233m²/g。

進一步地，步驟S1中，所述基質材料的質量與所述去離子水的體積比為 (0.5-2)g：100ml。

進一步地，步驟S2中，所述的吡咯單體摩爾濃度為0.5-1.0mol/L，攪拌 時間為30-60min。

進一步地，步驟S3中，所述的氧化劑為摩爾濃度為1.0-2mol/L的氯化鐵 溶液，室溫下繼續攪拌時間為12-15h。

進一步地，步驟S4中，用去離子水反復沖洗4-5次，乙醇溶液沖洗1 次，干燥時間為24h。

根據本發明的第二方面，一種去除地下水中硝酸鹽的吸附材料，所述吸 附材料由上述的制備方法制備而成。

進一步地，所述吸附材料呈顆粒狀，是一種介孔材料，聚吡咯呈絮絨狀 附著在基質材料表面上。