本發(fā)明涉及一種吸附材料，尤其涉及一種磁性骨炭吸附材料及其應(yīng)用，屬于生物質(zhì)資源開發(fā)利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

人類攝入氟化物的主要來源是地下水。世界衛(wèi)生組織規(guī)定在飲用水中氟化物濃度的最大允許值為1.5mg/l。在一些污染嚴(yán)重的地區(qū)，地下水中氟化物濃度可達(dá)30mg/l。根據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)告（2004）全球有2億人都面臨飲用水中氟化物濃度超標(biāo)的問題。而中國是情況較為嚴(yán)重的國家之一，中國大部分地區(qū)的地下水都含過量的氟化物。

目前除氟的方法主要有：混凝沉淀法，離子交換法，膜分離法，反滲透法，電滲析法，吸附法。吸附法具有成本較低，操作簡單的特點(diǎn)，是幾種方法中最具吸引力的。而吸附法的效果主要取決于吸附劑。目前使用的除氟吸附劑有：活性氧化鋁，活性氧化鎂，生物炭，活性氧化鋁，高嶺土，漂白土等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種磁性骨炭材料，該材料是以食物廢料牛骨為原材料，通過賦磁炭化制得，該吸附劑吸附能力強(qiáng)，對(duì)地下水以及經(jīng)化學(xué)沉淀法一級(jí)處理后的工業(yè)污水中的氟離子吸附容量大。

本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種磁性骨炭吸附材料的應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方法：

一種磁性骨炭吸附材料，其特征在于，由下面步驟制備：

（1）將牛骨粉碎，研磨，過0.5-1.0mm篩。

（2）稱取11gfecl3.6h2o融于80ml去離子水，往fecl3溶液中加入10g粒徑在0.5-1mm之間的牛骨顆粒，攪拌0.5h，然后在70度下烘0.5h。

（3）將（2）步驟處理后的牛骨顆粒放入馬弗爐中，以5℃/min的速度升溫至500℃，并維持2h。

（4）待制備的磁性牛骨炭冷卻至室溫，用去離子水反復(fù)沖洗，烘干。

所述的，制備原料是牛骨。

所述的，制備步驟是先將牛骨粉碎后賦磁。

所述的，在于牛骨顆粒過0.5-1.0mm篩，fecl3.6h2o與牛骨顆粒質(zhì)量之比為11：10。

所述的，其特征在于，升溫速率為5℃/min,升溫至500℃，并恒溫2h。

一種磁性骨炭吸附材料對(duì)水中氟離子去除中的應(yīng)用。

本發(fā)明與同類產(chǎn)品比較，具有顯著有益效果：

（1）本發(fā)明磁性骨炭材料對(duì)氟離子有較大的吸附容量，而且便于分離回收，可再生，無二次污染。

（2）本發(fā)明原材料為牛骨，來源廣，成本低廉，制備方法簡易可行，生產(chǎn)周期短。

（3）將牛骨制備成磁性骨炭，即為食物廢料處理提供了方法，也能去除高氟區(qū)地下水以及經(jīng)化學(xué)沉淀法一級(jí)處理后的工業(yè)污水中的氟離子，具有很好的環(huán)境收益和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明：

圖1多種吸附材料在模擬地下水以及經(jīng)化學(xué)沉淀法一級(jí)處理后的工業(yè)污水中的堿性環(huán)境中對(duì)氟離子吸附效果比較；

圖2先研磨后賦磁的磁性骨炭與先賦磁后研磨磁性骨炭對(duì)氟離子吸附效果比較；

圖3磁性骨炭與骨炭ftir圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)下列實(shí)施例，可以更好地了解本發(fā)明。實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

實(shí)施例1

用去離子水清洗毛白楊葉，花生殼，和牛骨，至少?zèng)_洗3遍，沖洗后將三種材料自然晾干。晾干后將三種材料粉碎研磨過0.5-1mm篩，高溫馬弗爐中以升溫速率5度/min升至500度恒溫兩小時(shí)制備出三種炭質(zhì)材料,三種材料分為記為落葉生物炭，花生殼生物炭，牛骨炭。

將牛骨，花生殼，毛白楊葉粉碎，研磨，過0.5-1.0mm篩。稱取11gfecl3.6h2o融于80ml去離子水，往fecl3溶液中加入10g粒徑在0.5-1mm之間的牛骨顆粒，攪拌0.5h，然后在70度下烘0.5h。將處理后的牛骨顆粒放入馬弗爐中，以5℃/min的速度升溫至500℃，并維持2h。待制備的磁性牛骨炭冷卻至室溫，用去離子水反復(fù)沖洗，烘干。

將10g粉碎后的牛骨材料與80ml0.5mol/lfecl3溶液混合攪拌0.5h，然后在烘箱中以70度烘0.5h后將材料放入高溫馬弗爐中以升溫速率5度/min升至500度，恒溫兩小時(shí)。用去離子水反復(fù)沖洗，烘干后研磨，過0.5-1.0mm篩獲得先賦磁后研磨磁性骨炭。

應(yīng)用例1

配置5mmol/l的nahco3溶液，用5mmol/lnahco3溶液為反應(yīng)背景液配置1g/l氟離子母液，使用nahco3溶液的目的是模擬地下水以及經(jīng)化學(xué)沉淀法一級(jí)處理后的工業(yè)污水環(huán)境中的堿性環(huán)境。用最大量程為5ml移液槍分別4次移取5mmol/lnahco3溶液20ml于離心管中，再用最大量程為1ml的移液槍從離心管中移取0.4ml的5mmol/lnahco3溶液,再往離心管加入0.4ml的氟離子母液。稱取0.1g上述全部材料分別與離心管中的20ml20mg/l氟離子溶液振蕩反應(yīng)，48h后過0.22um膜取樣，使用離子色譜儀進(jìn)行測(cè)樣。共設(shè)置兩組平行實(shí)驗(yàn)。

表1各種材料在模擬地下水以及經(jīng)化學(xué)沉淀法一級(jí)處理后的工業(yè)污水中的堿性環(huán)境中對(duì)氟離子吸附容量比較

表2先研磨后賦磁性與先賦磁后研磨的磁性骨炭吸附容量對(duì)比

結(jié)果表明：磁性骨炭是上述材料在弱堿性環(huán)境中去除氟吸附容量最大的。制備工藝順序?qū)Υ判怨翘康奈叫Ч灿休^大影響，先粉碎研磨后賦磁性的效果比先賦磁后研磨的效果好。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種磁性骨炭吸附材料的制備及其應(yīng)用本發(fā)明公開了一種磁性骨炭吸附材料及其應(yīng)用，該吸附材料是以牛骨為原材料，通過與氯化鐵溶液混合攪拌，加熱處理，炭化制得，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，原材料來源廣泛，對(duì)水中氟離子具有較高的吸附效率，并且便于回收分離，無二次污染，可再生，實(shí)現(xiàn)資源化利用，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：周景堯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：周景堯
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.05
技術(shù)公布日：2017.07.21