本發(fā)明屬于吸附材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種fe-mg-la三元復(fù)合氟離子吸附劑及其制備方法。

技術(shù)背景

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，氟污染已經(jīng)成為我國環(huán)境污染的主要污染源之一[精細(xì)化工,2013.30(1)82-83]。玻璃、電子、化肥、冶煉、農(nóng)藥、垃圾處理以及火力發(fā)電等多個行業(yè)的生產(chǎn)過程中都會排出大量的含氟廢水，若處理不當(dāng)，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和危害[工業(yè)用水與廢水,2013.44(4):18-20]。近年來，由氟污染引發(fā)的一些嚴(yán)重疾病使得人們對氟污染的問題越來越重視[環(huán)境工程學(xué)報(bào),2016.10(5):2262-2264]，由于氟離子易溶解于水，極易對地下水造成污染，氟含量已經(jīng)成為度量水質(zhì)的一個重要指標(biāo)[appliedsurfacescience,357(2015):91-100]。世界衛(wèi)組織和環(huán)保署對飲用水的含氟量有嚴(yán)格的限定，依其規(guī)定，飲用水中氟離子適宜濃度范圍為0.5-1.5mg/l，而中國安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)氟離子濃度不能超過1.0mg/l[化工學(xué)報(bào),2016.67(4)1372-1376]。因此，發(fā)展經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的除氟技術(shù)意義重大。

在眾多的飲用水除氟方法中，吸附法因其簡單、易操作、成本低而被認(rèn)為是最有前途的方法。例如，專利[一種除氟吸附劑的制備方法，201310183225.0]提出了一種ni-mg-al類水滑石除氟吸附劑，具有較好的吸附除氟效果，但材料的制備過程需要高溫煅燒，制備成本較高；專利[高效除氟吸附劑的制備和應(yīng)用方法，200710176919.6]提出了一種鐵錳結(jié)核類除氟吸附劑，在ph=5-7條件下除氟在90%以上，但該材料屬于負(fù)載型顆粒吸附劑，材料在使用過程中的活性組分容易脫落，材料穩(wěn)定性較差；專利[一種復(fù)合金屬氧化物除氟吸附劑，申請?zhí)?00510116751.0]提出了一種復(fù)合金屬氧化物除氟吸附劑具有較好的除氟效果，但鋁作為該吸附劑最為有效的成份之一，可能導(dǎo)致適用ph范圍較窄且鋁易溶出致毒。

在此技術(shù)背景下，我們發(fā)展了一種成本低、效率高的氟離子吸附劑，該吸附劑適應(yīng)范圍廣，可在ph=2-7的寬范圍內(nèi)，對氟的去除率保持在90%以上，最高去除率達(dá)到98.5%。本發(fā)明所述的一種fe-mg-la三元復(fù)合氟離子吸附劑及其制備方法，未見相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種fe-mg-la三元復(fù)合氟離子吸附劑及其制備方法，本發(fā)明是采用如下手段實(shí)現(xiàn)的：

（1）將fe³⁺，mg²⁺，la³⁺的鹽溶解于去離子水中，fe，ma，la的摩爾比為8:4:2；1:4:2；1:4:0.5；4:4:2；1:4:1；1:25:4，所述鹽為硫酸鹽或硝酸鹽；

（2）加入naoh調(diào)節(jié)ph值，使得產(chǎn)生沉淀，ph值的范圍為2-7；

（3）將所得沉淀，在室溫下陳化24小時，然后過濾并用去離子水及乙醇交替洗滌3次以上；

（4）將所得固體顆粒在65℃干燥24小時，用瑪瑙研缽研磨成細(xì)粉狀，即得到產(chǎn)品。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：所制備的氟離子吸附劑適應(yīng)范圍廣，可適應(yīng)于ph2-7的范圍，對氟離子的去除率高，最高去除率達(dá)到98.5%。而且制備條件溫和，方法簡單，成本低，使得材料適合于大范圍推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明之實(shí)施例1所得到材料的掃描電鏡圖；

圖2為本發(fā)明之實(shí)施例1所得到材料的材料吸附氟離子的吸附等溫線圖；

圖3為本發(fā)明之實(shí)施例1所得到的吸附材料吸附氟離子的吸附平衡時間圖。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

稱取9.6g的nh4fe(so4)2·12h2o和5.1gmg(no3)2·6h2o，量取10ml1mla(no3)3溶液，加入至40ml的去離子水中，使得fe,mg,la的摩爾比為4:4:2；加入naoh調(diào)節(jié)ph為6，讓產(chǎn)生的沉淀在室溫下陳化24小時，然后溶液用布氏漏斗抽濾，并用去離子水和無水乙醇交替洗滌3次，然后將所得顆粒在烘箱中65℃干燥24小時。最后將干燥得到的固體顆粒用瑪瑙研缽研磨成細(xì)粉狀，即獲得fe-mg-la三元復(fù)合氟離子吸附劑。

實(shí)施例2

稱取9.6g的nh4fe(so4)2·12h2o和5.1gmg(no3)2·6h2o，量取10ml1mla(no3)3溶液，加入至40ml的去離子水中，使得fe,mg,la的摩爾比為4:4:2；加入naoh調(diào)節(jié)ph為2，讓產(chǎn)生的沉淀在室溫下陳化24小時，然后溶液用布氏漏斗抽濾，并用去離子水和無水乙醇交替洗滌3次，然后將所得顆粒在烘箱中65℃干燥24小時。最后將干燥得到的固體顆粒用瑪瑙研缽研磨成細(xì)粉狀，即獲得fe-mg-la三元復(fù)合氟離子吸附劑。

實(shí)施例3

稱取9.6g的nh4fe(so4)2.12h2o和5.1gmg(no3)2·6h2o，量取10ml1mla(no3)3溶液，加入至40ml的去離子水中，使得fe,mg,la的摩爾比為4:4:2；加入naoh調(diào)節(jié)ph為7，讓產(chǎn)生的沉淀在室溫下陳化24小時，然后溶液用布氏漏斗抽濾，并用去離子水和無水乙醇交替洗滌3次，然后將所得顆粒在烘箱中65℃干燥24小時。最后將干燥得到的固體顆粒用瑪瑙研缽研磨成細(xì)粉狀，即獲得fe-mg-la三元復(fù)合氟離子吸附劑。

實(shí)施例4

稱取2.4g的nh4fe(so4)2·12h2o和5.1mg(so4)2·6h2o，量取10ml1mla(no3)3溶液，加入至40ml的去離子水中，使得fe,mg,la的摩爾比為1:4:2；加入naoh調(diào)節(jié)ph為7，讓產(chǎn)生的沉淀在室溫下陳化24小時，然后溶液用布氏漏斗抽濾，并用去離子水和無水乙醇交替洗滌3次，然后將所得顆粒在烘箱中65℃干燥24小時。最后將干燥得到的固體顆粒用瑪瑙研缽研磨成細(xì)粉狀，即獲得fe-mg-la三元復(fù)合氟離子吸附劑。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種Fe?Mg?La三元復(fù)合氟離子吸附劑及其制備方法，其制備方法在于：將Fe3+，Mg2+，La3+的鹽溶解于去離子水中，加入NaOH調(diào)節(jié)pH值，以產(chǎn)生沉淀。將所得沉淀，在室溫下陳化24小時，然后過濾并用去離子水及乙醇交替洗滌3次以上。將所得固體顆粒在65℃干燥24小時，用瑪瑙研缽研磨成細(xì)粉狀，即得到產(chǎn)品。由此方法制備的吸附劑，對氟離子的去除率高，適應(yīng)pH值范圍廣。制備條件溫和，方法簡單，成本低，產(chǎn)品適合于大范圍推廣應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：陳萍華;蔣華麟;田磊;肖業(yè)雯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南昌航空大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.19
技術(shù)公布日：2017.09.19