申請日2016.05.06
公開(公告)日2016.08.17
IPC分類號B01J20/22; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/62
摘要
本發(fā)明提供了一種廢水處理吸附材料及其制備方法。由以下步驟制備而成：(1)將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌30‑50分鐘;(2)過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;(3)將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水?dāng)嚢?(4)加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑巰丙基三乙氧基硅烷、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌;(5)在室溫下靜置24小時;(6)放入烘箱中烘干;(7)放入馬弗爐中焙燒即得。本發(fā)明的廢水處理吸附材料對于Cu2+的吸附效果很好，同時對于CN‑的分解率也較高，具有很高的廢水處理能力。
權(quán)利要求書
1. 一種廢水處理吸附材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅2-4份、納米二氧化硅5-8份、納米二氧化鈦2-5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.5-1份、二丁基羥基甲苯0.6-1份、磷脂酰膽堿1-2份、檸檬酸0.2-0.5份、硅酸鈉20-40份、鈦酸丁酯20-40份、鹽酸2-5份、無水乙醇70-100份、蒸餾水100-200份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水處理吸附材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅2.5-3.5份、納米二氧化硅6-7份、納米二氧化鈦3-4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.3-1.7份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.6-0.9份、二丁基羥基甲苯0.7-0.9份、磷脂酰膽堿1.2-1.8份、檸檬酸0.3-0.4份、硅酸鈉25-35份、鈦酸丁酯25-35份、鹽酸3-4份、無水乙醇80-90份、蒸餾水120-180份。
3. 權(quán)利要求1至2任一項所述的一種廢水處理吸附材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
(1) 將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌30-50分鐘;
(2) 過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;
(3) 將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水，在轉(zhuǎn)速為100-150r/min下攪拌60-80分鐘;
(4) 加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌4-5小時;
(5) 在室溫下靜置24小時;
(6) 放入烘箱中，在溫度70-80℃下烘干;
(7) 放入馬弗爐中，在溫度500-520℃下焙燒2-2.5小時即得。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢水處理吸附材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中攪拌時間為35-45分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢水處理吸附材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中轉(zhuǎn)速為110-140r/min，攪拌時間為65-75分鐘。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢水處理吸附材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中攪拌時間為4.5小時。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢水處理吸附材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(6)中溫度為75℃。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢水處理吸附材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(7)中溫度為510℃，焙燒時間為2.2小時。
說明書
一種廢水處理吸附材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體涉及一種廢水處理吸附材料及其制備方法。
背景技術(shù)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們對物質(zhì)生活水平的要求也越來越高，越來越多的人將積蓄用來投資，黃金的投資就是人們投資的一部分。而伴隨著黃金業(yè)的發(fā)展，是黃金產(chǎn)生的廢水對環(huán)境的污染，對人體的危害。這種廢水含有氰根離子，是一種劇毒污染廢水，它的處理方法目前主要包括凈化法和再生法。但是這兩種方法都不能同時去除廢水中的重金屬離子和氰根離子，而且處理工藝復(fù)雜，成本高。另一種吸附法能同時吸附重金屬離子和氰根離子，但是不能分解氰根離子，并沒有從實質(zhì)上避開氰根離子的危害。因此，研究開發(fā)一種不僅能吸附重金屬離子，而且能夠分解氰根離子的材料對于黃金業(yè)的發(fā)展，環(huán)境的保護(hù)和人類的健康都具有重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種廢水處理吸附材料，對于Cu2+的吸附效果很好，同時對于CN-的分解率也較高，具有很高的廢水處理能力。
技術(shù)方案：一種廢水處理吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅2-4份、納米二氧化硅5-8份、納米二氧化鈦2-5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.5-1份、二丁基羥基甲苯0.6-1份、磷脂酰膽堿1-2份、檸檬酸0.2-0.5份、硅酸鈉20-40份、鈦酸丁酯20-40份、鹽酸2-5份、無水乙醇70-100份、蒸餾水100-200份。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種廢水處理吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅2.5-3.5份、納米二氧化硅6-7份、納米二氧化鈦3-4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.3-1.7份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.6-0.9份、二丁基羥基甲苯0.7-0.9份、磷脂酰膽堿1.2-1.8份、檸檬酸0.3-0.4份、硅酸鈉25-35份、鈦酸丁酯25-35份、鹽酸3-4份、無水乙醇80-90份、蒸餾水120-180份。
上述廢水處理吸附材料的制備方法包括以下步驟：
(1) 將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌30-50分鐘;
(2) 過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;
(3) 將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水，在轉(zhuǎn)速為100-150r/min下攪拌60-80分鐘;
(4) 加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌4-5小時;
(5) 在室溫下靜置24小時;
(6) 放入烘箱中，在溫度70-80℃下烘干;
(7) 放入馬弗爐中，在溫度500-520℃下焙燒2-2.5小時即得。
進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(1)中攪拌時間為35-45分鐘。
進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(3)中轉(zhuǎn)速為110-140r/min，攪拌時間為65-75分鐘。
進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(4)中攪拌時間為4.5小時。
進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(6)中溫度為75℃。
進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(7)中溫度為510℃，焙燒時間為2.2小時。
有益效果：本發(fā)明的廢水處理吸附材料對于Cu2+的吸附效果很好，最高可達(dá)97.3%，同時，本發(fā)明材料對于CN-的分解率也較高，去除率在90%左右，具有很高的廢水處理能力。
具體實施方式
實施例1
一種廢水處理吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅2.5份、納米二氧化硅6份、納米二氧化鈦3份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.3份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.6份、二丁基羥基甲苯0.7份、磷脂酰膽堿1.2份、檸檬酸0.3份、硅酸鈉25份、鈦酸丁酯25份、鹽酸3份、無水乙醇80份、蒸餾水120份。
上述廢水處理吸附材料的制備方法為：(1)將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌35分鐘;(2)過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;(3)將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水，在轉(zhuǎn)速為110r/min下攪拌65分鐘;(4)加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌4.5小時;(5)在室溫下靜置24小時;(6)放入烘箱中，在溫度75℃下烘干;(7)放入馬弗爐中，在溫度510℃下焙燒2.2小時即得。
實施例2
一種廢水處理吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅3.5份、納米二氧化硅7份、納米二氧化鈦4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.7份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.9份、二丁基羥基甲苯0.9份、磷脂酰膽堿1.8份、檸檬酸0.4份、硅酸鈉35份、鈦酸丁酯35份、鹽酸4份、無水乙醇90份、蒸餾水180份。
上述廢水處理吸附材料的制備方法為：(1)將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌45分鐘;(2)過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;(3)將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水，在轉(zhuǎn)速為140r/min下攪拌75分鐘;(4)加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌4.5小時;(5)在室溫下靜置24小時;(6)放入烘箱中，在溫度75℃下烘干;(7)放入馬弗爐中，在溫度510℃下焙燒2.2小時即得。
實施例3
一種廢水處理吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅2份、納米二氧化硅5份、納米二氧化鈦2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.5份、二丁基羥基甲苯0.6份、磷脂酰膽堿1份、檸檬酸0.2份、硅酸鈉20份、鈦酸丁酯20份、鹽酸2份、無水乙醇70份、蒸餾水100份。
上述廢水處理吸附材料的制備方法為：(1)將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌30分鐘;(2)過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;(3)將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水，在轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌60分鐘;(4)加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌4小時;(5)在室溫下靜置24小時;(6)放入烘箱中，在溫度70℃下烘干;(7)放入馬弗爐中，在溫度500℃下焙燒2小時即得。
實施例4
一種廢水處理吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅3份、納米二氧化硅6.5份、納米二氧化鈦3.5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.75份、二丁基羥基甲苯0.8份、磷脂酰膽堿1.5份、檸檬酸0.35份、硅酸鈉30份、鈦酸丁酯30份、鹽酸3.5份、無水乙醇85份、蒸餾水150份。
上述廢水處理吸附材料的制備方法為：(1)將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌40分鐘;(2)過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;(3)將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水，在轉(zhuǎn)速為125r/min下攪拌70分鐘;(4)加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌4.5小時;(5)在室溫下靜置24小時;(6)放入烘箱中，在溫度75℃下烘干;(7)放入馬弗爐中，在溫度510℃下焙燒2.25小時即得。
實施例5
一種廢水處理吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅4份、納米二氧化硅8份、納米二氧化鈦5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷1份、二丁基羥基甲苯1份、磷脂酰膽堿2份、檸檬酸0.5份、硅酸鈉40份、鈦酸丁酯40份、鹽酸5份、無水乙醇100份、蒸餾水200份。
上述廢水處理吸附材料的制備方法為：(1)將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌50分鐘;(2)過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;(3)將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水，在轉(zhuǎn)速為150r/min下攪拌80分鐘;(4)加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌5小時;(5)在室溫下靜置24小時;(6)放入烘箱中，在溫度80℃下烘干;(7)放入馬弗爐中，在溫度520℃下焙燒2.5小時即得。
對比例1
本實施例與實施例5的區(qū)別在于不含有γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-巰丙基三乙氧基硅烷。具體地說是：
一種廢水處理吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅4份、納米二氧化硅8份、納米二氧化鈦5份、二丁基羥基甲苯1份、磷脂酰膽堿2份、檸檬酸0.5份、硅酸鈉40份、鈦酸丁酯40份、鹽酸5份、無水乙醇100份、蒸餾水200份。
上述廢水處理吸附材料的制備方法為：(1)將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌50分鐘;(2)過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;(3)將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水，在轉(zhuǎn)速為150r/min下攪拌80分鐘;(4)加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌5小時;(5)在室溫下靜置24小時;(6)放入烘箱中，在溫度80℃下烘干;(7)放入馬弗爐中，在溫度520℃下焙燒2.5小時即得。
對比例2
本實施例與實施例5的區(qū)別在于不含有納米二氧化硅和納米二氧化鈦。具體地說是：
一種廢水處理吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：納米氧化鋅4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷1份、二丁基羥基甲苯1份、磷脂酰膽堿2份、檸檬酸0.5份、硅酸鈉40份、鈦酸丁酯40份、鹽酸5份、無水乙醇100份、蒸餾水200份。
上述廢水處理吸附材料的制備方法為：(1)將硅酸鈉、一半鹽酸和一半蒸餾水混合，攪拌50分鐘;(2)過濾，用去離子水洗至中性，得產(chǎn)物A;(3)將鈦酸丁酯和無水乙醇混合，攪拌至溶液呈透明，加入剩余鹽酸和剩余蒸餾水，在轉(zhuǎn)速為150r/min下攪拌80分鐘;(4)加入產(chǎn)物A、納米氧化鋅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、二丁基羥基甲苯、磷脂酰膽堿和檸檬酸，繼續(xù)攪拌5小時;(5)在室溫下靜置24小時;(6)放入烘箱中，在溫度80℃下烘干;(7)放入馬弗爐中，在溫度520℃下焙燒2.5小時即得。
將各實施例各項性能與對比例作對比，對比結(jié)果見下表，我們可以看到本發(fā)明實施例對于Cu2+的吸附效果很好，最高可達(dá)97.3%，同時，本發(fā)明材料對于CN-的分解率也較高，去除率在90%左右，具有很高的廢水處理能力。
表1 廢水處理吸附材料的部分性能指標(biāo)
產(chǎn)品名稱Cu<sup>2+</sup>吸附率(%)CN-分解率(%)實施例196.789.9實施例297.390.3實施例396.689.6實施例496.990.1實施例597.190.1對比例192.989.2對比例295.387.4
注：廢水與本發(fā)明材料質(zhì)量比為1:100，廢水中Cu2+濃度為870mg/L，CN-濃度為545mg/L。
