CN105753080A - 一种金属基水处理材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属基水处理材料及其制备方法。由以下步骤制备而成：（1）将氧化石墨和水混合，置于超声仪中，进行超声振荡；（2）将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置；（3）将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；（4）缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机搅拌至滴完；（5）加入2?糠酸甲酯、水合肼和丙三醇，在水浴下搅拌；（6）过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度50?70℃下烘干即得。本发明的金属基水处理材料能将2,4?二氯苯酚完全降解，同时降解速度快，另外，对重金属离子Gu2+的吸附率也达到了100%。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，具体涉及一种金属基水处理材料及其制备方法。
背景技术
随着人口的快速增长，全世界对水的需求量也迅速增加，同时，由于经济和工业化的高速发展，资源短缺和环境污染问题也越发突出。其中，水污染已成为不容忽视的一个亟待解决的世界性问题，给我们的生存和工作环境造成了众多危害，更为严重的是危害到了人体的健康。水污染主要可分为物理污染、化学污染、放射污染和生物污染等。尤其是现今化工业的发达使得化学生物污染物越来越多，危害越来越严重。其中，环境激素类污染物由于会干扰人体激素水平，导致发育异常和生殖障碍等危害而日益得到了人们的重视。因此，一方面要控制污水排放，另一方面，要对污水进行处理，确保水质的安全健康，研究开发一种能有效降解环境激素类污染物的材料。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种金属基水处理材料，能将2,4-二氯苯酚完全降解，同时降解速度快，最快可在36min将其完全降解。同时，对重金属离子Gu2+的吸附率也达到了100%。
技术方案：一种金属基水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁8-16份、2-糠酸甲酯0.5-1份、氧化石墨2-4份、氧化石墨稀20-40份、纳米二氧化钛0.5-1份、水合肼1-2份、丙三醇2-4份、脱氢乙酸钠0.1-0.2份、柠檬酸0.5-1份、山梨酸钾0.1-0.3份、抗坏血酸棕榈酸酯0.1-0.2份、氢氧化钠1-2份、水15-35份。
进一步优选的，所述的一种金属基水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁10-15份、2-糠酸甲酯0.6-0.9份、氧化石墨2.5-3.5份、氧化石墨稀25-35份、纳米二氧化钛0.6-0.9份、水合肼1.3-1.8份、丙三醇2.5-3.5份、脱氢乙酸钠0.11-0.16份、柠檬酸0.6-0.9份、山梨酸钾0.15-0.25份、抗坏血酸棕榈酸酯0.11-0.16份、氢氧化钠1.2-1.7份、水20-30份。
上述金属基水处理材料的制备方法包括以下步骤：
（1） 将氧化石墨和水2-5份混合，置于超声仪中，进行超声振荡1-2小时；
（2） 将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置30-50分钟；
（3） 将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；
（4） 缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机在转速1000-2000r/min搅拌至滴完；
（5） 加入剩余组分，在75-90℃水浴下搅拌18-20小时；
（6） 过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度50-70℃下烘干即得。
进一步优选的，步骤（1）中振荡时间为1.5小时。
进一步优选的，步骤（2）中静置时间为35-45分钟。
进一步优选的，步骤（4）中转速为1200-1700r/min。
进一步优选的，步骤（5）中水浴温度为80-85℃，搅拌时间为18.5-19.5小时。
进一步优选的，步骤（6）中干燥温度为55-65℃。
有益效果：本发明的金属基水处理材料能将2,4-二氯苯酚完全降解，同时降解速度快，最快可在36min将其完全降解。2,4-二氯苯酚通常被用于有机合成，作为农药和医药的中间体，是一种有毒物质，对生物组织有强烈刺激性。同时，本发明对重金属离子Gu2+的吸附率也达到了100%，是一种较为理想的水处理材料。
具体实施方式
实施例1
一种金属基水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁8份、2-糠酸甲酯0.5份、氧化石墨2份、氧化石墨稀20份、纳米二氧化钛0.5份、水合肼1份、丙三醇2份、脱氢乙酸钠0.1份、柠檬酸0.5份、山梨酸钾0.1份、抗坏血酸棕榈酸酯0.1份、氢氧化钠1-2份、水15份。
上述金属基水处理材料的制备方法为：（1）将氧化石墨和水2份混合，置于超声仪中，进行超声振荡1小时；（2）将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置30分钟；（3）将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；（4）缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机在转速1000r/min搅拌至滴完；（5）加入剩余组分，在75℃水浴下搅拌18小时；（6）过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度50℃下烘干即得。
实施例2
一种金属基水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁10份、2-糠酸甲酯0.6份、氧化石墨2.5份、氧化石墨稀25份、纳米二氧化钛0.6份、水合肼1.3份、丙三醇2.5份、脱氢乙酸钠0.11份、柠檬酸0.6份、山梨酸钾0.15份、抗坏血酸棕榈酸酯0.11份、氢氧化钠1.2份、水20份。
上述金属基水处理材料的制备方法为：（1）将氧化石墨和水3份混合，置于超声仪中，进行超声振荡1.5小时；（2）将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置35分钟；（3）将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；（4）缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机在转速1200r/min搅拌至滴完；（5）加入剩余组分，在80℃水浴下搅拌18.5小时；（6）过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度55℃下烘干即得。
实施例3
一种金属基水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁12份、2-糠酸甲酯0.75份、氧化石墨3份、氧化石墨稀30份、纳米二氧化钛0.75份、水合肼1.5份、丙三醇3份、脱氢乙酸钠0.15份、柠檬酸0.75份、山梨酸钾0.2份、抗坏血酸棕榈酸酯0.15份、氢氧化钠1.5份、水25份。
上述金属基水处理材料的制备方法为：（1）将氧化石墨和水3.5份混合，置于超声仪中，进行超声振荡1.5小时；（2）将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置40分钟；（3）将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；（4）缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机在转速1500r/min搅拌至滴完；（5）加入剩余组分，在83℃水浴下搅拌19小时；（6）过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度60℃下烘干即得。
实施例4
一种金属基水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁15份、2-糠酸甲酯0.9份、氧化石墨3.5份、氧化石墨稀35份、纳米二氧化钛0.9份、水合肼1.8份、丙三醇3.5份、脱氢乙酸钠0.16份、柠檬酸0.9份、山梨酸钾0.25份、抗坏血酸棕榈酸酯0.16份、氢氧化钠1.7份、水30份。
上述金属基水处理材料的制备方法为：（1）将氧化石墨和水4份混合，置于超声仪中，进行超声振荡1.5小时；（2）将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置45分钟；（3）将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；（4）缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机在转速1700r/min搅拌至滴完；（5）加入剩余组分，在85℃水浴下搅拌19.5小时；（6）过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度65℃下烘干即得。
实施例5
一种金属基水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁16份、2-糠酸甲酯1份、氧化石墨4份、氧化石墨稀40份、纳米二氧化钛1份、水合肼2份、丙三醇4份、脱氢乙酸钠0.2份、柠檬酸1份、山梨酸钾0.3份、抗坏血酸棕榈酸酯0.2份、氢氧化钠2份、水35份。
上述金属基水处理材料的制备方法为：（1）将氧化石墨和水5份混合，置于超声仪中，进行超声振荡2小时；（2）将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置50分钟；（3）将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；（4）缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机在转速2000r/min搅拌至滴完；（5）加入剩余组分，在90℃水浴下搅拌20小时；（6）过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度70℃下烘干即得。
对比例1
本实施例与实施例5的区别在于不含有脱氢乙酸钠和柠檬酸。具体地说是：
一种金属基水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁16份、2-糠酸甲酯1份、氧化石墨4份、氧化石墨稀40份、纳米二氧化钛1份、水合肼2份、丙三醇4份、山梨酸钾0.3份、抗坏血酸棕榈酸酯0.2份、氢氧化钠2份、水35份。
上述金属基水处理材料的制备方法为：（1）将氧化石墨和水5份混合，置于超声仪中，进行超声振荡2小时；（2）将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置50分钟；（3）将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；（4）缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机在转速2000r/min搅拌至滴完；（5）加入剩余组分，在90℃水浴下搅拌20小时；（6）过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度70℃下烘干即得。
对比例2
本实施例与实施例5的区别在于不含有纳米二氧化钛。具体地说是：
一种金属基水处理材料，由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁16份、2-糠酸甲酯1份、氧化石墨4份、氧化石墨稀40份、水合肼2份、丙三醇4份、脱氢乙酸钠0.2份、柠檬酸1份、山梨酸钾0.3份、抗坏血酸棕榈酸酯0.2份、氢氧化钠2份、水35份。
上述金属基水处理材料的制备方法为：（1）将氧化石墨和水5份混合，置于超声仪中，进行超声振荡2小时；（2）将氯化亚铁、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置50分钟；（3）将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；（4）缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机在转速2000r/min搅拌至滴完；（5）加入剩余组分，在90℃水浴下搅拌20小时；（6）过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度70℃下烘干即得。
2,4-二氯苯酚通常被用于有机合成，作为农药和医药的中间体，是一种有毒物质，对生物组织有强烈刺激性。本发明材料能将其完全降解，同时降解速度快，最快可在36min将其完全降解。同时，本发明对重金属离子Gu2+的吸附率也达到了100%，是一种较为理想的水处理材料。
表1 金属基水处理材料的性能指标
注：初始2,4-二氯苯酚溶液体积为1.0L，浓度为 30mg/L，本发明用量为0.1g；初始Gu2+溶液浓度为20mg/L。
Claims (8)
1. 一种金属基水处理材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁8-16份、2-糠酸甲酯0.5-1份、氧化石墨2-4份、氧化石墨稀20-40份、纳米二氧化钛0.5-1份、水合肼1-2份、丙三醇2-4份、脱氢乙酸钠0.1-0.2份、柠檬酸0.5-1份、山梨酸钾0.1-0.3份、抗坏血酸棕榈酸酯0.1-0.2份、氢氧化钠1-2份、水15-35份。
2. 根据权利要求1所述的一种金属基水处理材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成：氯化亚铁10-15份、2-糠酸甲酯0.6-0.9份、氧化石墨2.5-3.5份、氧化石墨稀25-35份、纳米二氧化钛0.6-0.9份、水合肼1.3-1.8份、丙三醇2.5-3.5份、脱氢乙酸钠0.11-0.16份、柠檬酸0.6-0.9份、山梨酸钾0.15-0.25份、抗坏血酸棕榈酸酯0.11-0.16份、氢氧化钠1.2-1.7份、水20-30份。
3. 权利要求1至2任一项所述的一种金属基水处理材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1） 将氧化石墨和水2-5份混合，置于超声仪中，进行超声振荡1-2小时；
（2） 将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合，在室温下静置30-50分钟；
（3） 将氢氧化钠和剩余的水混合，配置成氢氧化钠溶液；
（4） 缓慢加入氢氧化钠溶液，并用用高速搅拌机在转速1000-2000r/min搅拌至滴完；
（5） 加入剩余组分，在75-90℃水浴下搅拌18-20小时；
（6） 过滤，用蒸馏水洗涤几次，置于真空干燥箱中在温度50-70℃下烘干即得。
4. 根据权利要求3所述的一种金属基水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中振荡时间为1.5小时。
5. 根据权利要求3所述的一种金属基水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中静置时间为35-45分钟。
6. 根据权利要求3所述的一种金属基水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中转速为1200-1700r/min。
7. 根据权利要求3所述的一种金属基水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中水浴温度为80-85℃，搅拌时间为18.5-19.5小时。
8. 根据权利要求3所述的一种金属基水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）中干燥温度为55-65℃。
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