CN107694513A - 一种羟基磷灰石纳米复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种羟基磷灰石纳米复合材料的制备方法技术领域。羟基磷灰石纳米复合材料Cd2+、Cu2+、Zn2+的去除机理，首先是重金属离子在羟基磷灰石表面的快速络合作用，随后重金属离子扩散至颗粒内与Ca2+发生离子交换作用，而形成含有重金属离子的羟基磷灰石。而对于Pb2+，除了定阳离子的吸附作用外，羟基磷灰石的溶解与Pb10(PO4)6(OH)2的沉淀贡献了大部分Pb2+的去除，Cd2+、Cu2+、Zn2+等重金属离子被羟基磷灰石纳米复合材料吸附，该材料性能稳定，被沸石包裹的纳米级羟基磷灰石粉体释放缓慢，能够保持长期的有效性，且磷释放量不大，不会造成水体富营养化。

Description

一种羟基磷灰石纳米复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种羟基磷灰石纳米复合材料的制备方法技术领域。
背景技术
沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，因此被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂，也可用于气体的干燥、净化和污水处理等方面。沸石还具有“营养”价值。在饲料中添加5％的沸石粉，能使禽畜生长加快，体壮肉鲜，产蛋率高。
重金属主要是指比重大于65的元素，如铅-铜-锌混合溶液等生物毒性较大的元素。随着我国城市化和工业化进程的加速，有越来越多含重金属离子的工业废水不达标排放，对土壤和水体造成了严重污染。重金属有不可降解的性质，对重金属污染的处理只能是改变其存在价态或者是化合物的种类。重金属离子会通过食物链在生物体内富集，并且毒性长期存在，极有可能对人身体健康和生态环境造成严重危害。
发明内容
本发明为克服现有技术中存在的问题，提供一种羟基磷灰石纳米复合材料吸附污水中重金属离子的方法。
本发明为解决上述现有技术中存在的问题，采用如下的技术方案。
一种羟基磷灰石纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，称取0.5g十二烷基磺酸钠，溶于50℃～70℃乙醇中，得到溶液A；
S2，向溶液A中加入11gCa(N03)2·4H20和3g(NH4)2HP04，搅拌得到溶液B；
S3，将20mL加入2.5mol/L的氢氧化钠至溶液B中，溶液B入烧瓶升温至83℃回流16h，在室温下沉积11天，将沉积物转移至去离子水中静置3天，得到粉体；
S4，粉体离心分离，60℃条件下烘干，得到白色的层状羟基磷灰石粉体
S5，将过300目的沸石颗粒置于盛有蒸馏水或去离子水的反应器内，得到溶液C；
S6，搅拌溶液C使之处于悬浮状态，加入层状羟基磷灰石，调节溶液pH为8～10；
S7，经离心、洗涤、干燥后，经固液分离后得到沸石羟基磷灰石复合材料，搅拌24h后，得到羟基磷灰石纳米复合材料。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：羟基磷灰石纳米复合材料Cd2+、Cu2 +、Zn2+的去除机理，首先是重金属离子在羟基磷灰石表面的快速络合作用，随后重金属离子扩散至颗粒内与Ca2+发生离子交换作用，而形成含有重金属离子的HAP。而对于Pb2+，除了定阳离子的吸附作用外，羟基磷灰石的溶解与Pb10(PO4)6(OH)2的沉淀贡献了大部分Pb2+的去除。由于羟基磷灰石纳米复合材料都是基于羟基磷灰石制备而成的，此该类复合材料对重金属离子的去除机理大多取决于羟基磷灰石对重金属离子的吸附作用，其他物质的复合弥补了单纯纳米羟基磷灰石的某些缺点，者与复合材料中的其他成分对离子或者有机物的吸附发挥协同作用。
Cd2+、Cu2+、Zn2+等重金属离子被羟基磷灰石纳米复合材料吸附，该材料性能稳定，被沸石包裹的纳米级羟基磷灰石粉体释放缓慢，能够保持长期的有效性，且磷释放量不大，不会造成水体富营养化。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种羟基磷灰石纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，称取0.5g十二烷基磺酸钠，溶于50℃～70℃乙醇中，得到溶液A；
S2，向溶液A中加入11gCa(N03)2·4H20和3g(NH4)2HP04，搅拌得到溶液B；
S3，将20mL加入2.5mol/L的氢氧化钠至溶液B中，溶液B入烧瓶升温至83℃回流16h，在室温下沉积11天，将沉积物转移至去离子水中静置3天，得到粉体；
S4，粉体离心分离，60℃条件下烘干，得到白色的层状羟基磷灰石粉体
S5，将过300目的沸石颗粒置于盛有蒸馏水或去离子水的反应器内，得到溶液C；
S6，搅拌溶液C使之处于悬浮状态，加入层状羟基磷灰石，调节溶液pH为8～10；
S7，经离心、洗涤、干燥后，经固液分离后得到沸石羟基磷灰石复合材料，搅拌24h后，得到羟基磷灰石纳米复合材料。

Claims (1)

1.一种羟基磷灰石纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，称取0.5g十二烷基磺酸钠，溶于50℃～70℃乙醇中，得到溶液A；
S2，向溶液A中加入11gCa(N03)2·4H20和3g(NH4)2HP04，搅拌得到溶液B；
S3，将20mL加入2.5mol/L的氢氧化钠至溶液B中，溶液B入烧瓶升温至83℃回流16h，在室温下沉积11天，将沉积物转移至去离子水中静置3天，得到粉体；
S4，粉体离心分离，60℃条件下烘干，得到白色的层状羟基磷灰石粉体
S5，将过300目的沸石颗粒置于盛有蒸馏水或去离子水的反应器内，得到溶液C；
S6，搅拌溶液C使之处于悬浮状态，加入层状羟基磷灰石，调节溶液pH为8～10；
S7，经离心、洗涤、干燥后，经固液分离后得到沸石羟基磷灰石复合材料，搅拌24h后，得到羟基磷灰石纳米复合材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110280208A (zh) * 2019-07-11 2019-09-27 南京理工大学 由化工回收磷酸盐制备羟基磷灰石的方法
CN111229265A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种金属改性羟基磷灰石催化剂及其制备和应用
CN112919755A (zh) * 2021-01-27 2021-06-08 哈尔滨工业大学（深圳） 一种黑臭底泥修复剂及其制备方法与应用

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