本發(fā)明涉及一種合成二價mn(ii)(mnsio3)修飾硅藻土的類芬頓試劑的方法,屬于功能材料領(lǐng)域。

技術(shù)背景

當(dāng)前，尋找價格低廉、容易合成的復(fù)合材料應(yīng)用于污水處理尤為迫切。我國是硅藻土儲量大國，因此基于硅藻土開發(fā)新型復(fù)合水處理材料成為污水處理材料的研究熱點(diǎn)。錳元素在地球上儲量豐富、易于獲得，因此二者結(jié)合制備改性硅藻土材料可以結(jié)合二者自身的優(yōu)勢，開發(fā)價格低廉便于生產(chǎn)的新型類芬頓催化劑。研究表明，mn(ii)(mnsio3)修飾硅藻土可在雙氧水的協(xié)同作用下，實現(xiàn)污水中有機(jī)污染物的高效降解移除。該方法也獲得了一種依據(jù)有機(jī)二元羧酸進(jìn)行硅藻土表面修飾的新機(jī)制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種mn(ii)(mnsio3)修飾硅藻土的方法，利于批量制備在水處理領(lǐng)域和催化領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景的改性硅藻土材料，可大大降低成本，提高效率，實際意義重大，利用獲得的mn(ii)(mnsio3)改性硅藻土進(jìn)行有機(jī)染料的氧化實驗測試表明，其具有良好的污水處理性能。

本發(fā)明需要解決的是通過簡便的反應(yīng)參數(shù)控制而選擇性可控合成mn(ii)(mnsio3)改性硅藻土，從而提高反應(yīng)效率，降低成本，以便大批量合成。

本發(fā)明涉及一種合成mn(ii)即mnsio3修飾硅藻土的類芬頓試劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)首先用去離子水溶解氯化錳(mncl2·4h2o)或醋酸錳(mnac2·4h2o)和具有端羧基的直鏈有機(jī)二元羧酸的混合物水溶液，優(yōu)選兩個羧基為直鏈有機(jī)二元羧酸的端基如丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸等；

(2)利用步驟(1)得到的混合物水溶液為反應(yīng)前驅(qū)物溶液，加入硅藻土粉末，在密閉反應(yīng)釜中熱處理，溫度為150-200℃，處理時間為18-48小時，制得mn(ii)即mnsio3修飾的硅藻土材料。

其中mncl2·4h2o或mnac2·4h2o：有機(jī)二元羧酸：去離子水的用量關(guān)系為(0.3-0.5)g:(0.2-0.4)g:10ml。進(jìn)一步優(yōu)選為0.3g:0.2g:10ml。

優(yōu)選每10ml步驟(1)得到的混合物水溶液對應(yīng)硅藻土粉末0.5-1g。

其中熱處理溫度優(yōu)選180℃，處理時間為24小時。

該方法制備得到的錳(ii)離子改性硅藻土可作為類芬頓試劑氧化去除有機(jī)染料羅丹明b(rhb)，在污水處理領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。

本發(fā)明以氯化錳mncl2·4h2o或mnac2·4h2o、有機(jī)二元羧酸、去離子水為原料，經(jīng)上述溶液水熱處理硅藻土能夠可控制備mn(ii)(mnsio3)修飾硅藻土類芬頓試劑，該方法證實了利用mn(ii)(mnsio3)對硅藻土表面通過水熱過程進(jìn)行化學(xué)調(diào)控，在溶液中獲得表面改性硅藻土結(jié)構(gòu)的可操作性，所獲得的硅藻土材料展現(xiàn)出了作為類芬頓試劑的優(yōu)秀氧化能力，在污水處理領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的制備方法所得的產(chǎn)品可重復(fù)性好，操作簡單，成本低。上述優(yōu)點(diǎn)使得錳(ii)(mnsio3)改性硅藻土在污水處理領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1：為實施例1錳(ii)離子改性硅藻土的x射線衍射圖；

圖2：為實施例1錳(ii)離子改性后硅藻土的掃描電鏡圖；

圖3：為實施例1錳(ii)離子改性前后硅藻土的元素分析圖；

(a)為改性前，(b)為改性后；

圖4：為實施例1錳(ii)離子改性硅藻土用作類芬頓試劑氧化rhb的性能曲線。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。

實施例1

(1)首先用去離子水溶解氯化錳(mncl2·4h2o)和丙二酸的混合物；其中mncl2·4h2o：丙二酸：去離子水的用量關(guān)系為0.3g:0.2g:10ml。

(2)利用步驟(1)得到的溶液為反應(yīng)前驅(qū)物，加入0.5g硅藻土粉末，在密閉反應(yīng)釜中熱處理，溫度為150℃，處理時間為18小時，制得mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土材料；

實施例2

(1)首先用去離子水溶解氯化錳(mncl2·4h2o)和己二酸的混合物；其中mncl2·4h2o：己二酸：去離子水的用量關(guān)系為0.3g:0.2g:10ml。

(2)利用步驟(1)得到的溶液為反應(yīng)前驅(qū)物，加入0.6g硅藻土粉末，在密閉反應(yīng)釜中熱處理，溫度為180℃，處理時間為24小時，制得mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土材料；

實施例3

(1)首先用去離子水溶解氯化錳(mncl2·4h2o)和丁二酸的混合物；其中mncl2·4h2o：丁二酸：去離子水的用量關(guān)系為0.3g:0.2g:10ml。

(2)利用步驟(1)得到的溶液為反應(yīng)前驅(qū)物，加入1g硅藻土粉末，在密閉反應(yīng)釜中熱處理，溫度為160℃，處理時間為36小時，制得mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土材料；

實施例4

(1)首先用去離子水溶解氯化錳(mncl2·4h2o)和丙二酸的混合物；其中mncl2·4h2o：丙二酸：去離子水的用量關(guān)系為0.3g:0.2g:10ml。

(2)利用步驟(1)得到的溶液為反應(yīng)前驅(qū)物，加入0.5g硅藻土粉末，在密閉反應(yīng)釜中熱處理，溫度為200℃，處理時間為48小時，制得mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土材料；

實施例5

(1)首先用去離子水溶解醋酸錳(mnac2·2h2o)和丙二酸的混合物；其中mnac2·2h2o：丙二酸：去離子水的用量關(guān)系為0.5g:0.4g:10ml。

(2)利用步驟(1)得到的溶液為反應(yīng)前驅(qū)物，加入0.8g硅藻土粉末，在密閉反應(yīng)釜中熱處理，溫度為160℃，處理時間為18小時，制得mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土材料；

實施例6

(1)首先用去離子水溶解醋酸錳(mnac2·2h2o)和戊二酸的混合物；其中mnac2·2h2o：戊二酸：去離子水的用量關(guān)系為0.4g:0.4g:10ml。

(2)利用步驟(1)得到的溶液為反應(yīng)前驅(qū)物，加入0.8g硅藻土粉末，在密閉反應(yīng)釜中熱處理，溫度為160℃，處理時間為36小時，制得mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土材料；

實施例7

(1)首先用去離子水溶解醋酸錳(mnac2·2h2o)和己二酸的混合物；其中mnac2·2h2o：己二酸：去離子水的用量關(guān)系為0.3g:0.4g:10ml。

(2)利用步驟(1)得到的溶液為反應(yīng)前驅(qū)物，加入0.9g硅藻土粉末，在密閉反應(yīng)釜中熱處理，溫度為180℃，處理時間為48小時，制得mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土材料；

實施例8

(1)首先用去離子水溶解醋酸錳(mnac2·2h2o)和己二酸的混合物；其中mnac2·2h2o：己二酸：去離子水的用量關(guān)系為0.4g:0.2g:10ml。

(2)利用步驟(1)得到的溶液為反應(yīng)前驅(qū)物，加入0.5g硅藻土粉末，在密閉反應(yīng)釜中熱處理，溫度為200℃，處理時間為48小時，制得mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土材料；

其中以20mg/l羅丹明b(rhb)水溶液為例，mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土材料(實施例1)、rhb水溶液以及雙氧水的用量關(guān)系0.02g：60ml：2ml，mn(ii)(mnsio3)修飾的硅藻土用作類芬頓試劑氧化移除rhb。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改，等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。