一種具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附劑的制備方法。該方法以二聚氰胺、三氯化鐵等為原料制備出具有光催化氧化及吸附作用的除砷吸附劑。該除砷吸附劑可在可見光的照射下，將三價(jià)砷氧化為毒性較低的五價(jià)砷，同時(shí)利用該除砷吸附劑對五價(jià)砷具有優(yōu)異吸附性能的特點(diǎn)，將五價(jià)砷去除。本發(fā)明工藝簡單、操作方便、成本低廉，可將光催化氧化和吸附有機(jī)結(jié)合，達(dá)到砷的氧化和除去同時(shí)進(jìn)行的效果。
【專利說明】
一種具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地下水或地表水中的無機(jī)砷主要以三價(jià)砷和五價(jià)砷兩種形式存在。其中，三價(jià)砷的毒性比五價(jià)砷高出25-60倍，目前所采用的大多數(shù)除砷吸附劑對三價(jià)砷的去除效率皆低于五價(jià)砷。因此，為了提高含砷廢水的除砷效率，通常是先將三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷，再經(jīng)過共沉淀、凝聚、離子交換、吸附或膜過濾方法加以去除。公開號為CN204778988U和CN105129959A的中國發(fā)明專利公開了以高錳酸鉀和小分子雙酮為氧化劑將三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷的方法。公開號為CN1506329A的中國發(fā)明專利公開了高砷地下飲用水的處理方法和裝置，該方法先采用臭氧將三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，再利用高效除砷吸附劑將五價(jià)砷除去。上述方法采用先氧化后除去的除砷方法，除砷過程繁瑣。公開號為CN102910767A的中國發(fā)明專利公開了一種活性炭纖維水熱法負(fù)載二氧化鈦光電催化氧化除砷的方法，采用光電催化將三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷，然后利用二氧化鈦、鐵氧化物或活性氧化鋁等吸附劑將五價(jià)砷去除。該方法除了具有過程繁瑣的缺點(diǎn)之外，光電催化氧化過程中需要紫外光光源和光電極等設(shè)備，提高了運(yùn)行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于制備了一種具有光催化氧化作用的除砷吸附劑，該除砷吸附劑以氙燈為光源，在可見光的照射下，可以將水溶液中三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷，并將五價(jià)砷同時(shí)吸附，達(dá)到氧化、除砷的雙重效果。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達(dá)到:
(1)將二聚氰胺與六水合三氯化鐵、水按一定比例混合，在烘箱中加熱至一定溫度烘干；
(2)將上述烘干后的產(chǎn)品在馬弗爐中加熱至一定溫度并保溫一定時(shí)間，冷卻后得到除砷吸附劑。
[0005](3)將除砷吸附劑與含三價(jià)砷水溶液混合，將混合液置于氙氣燈下照射一定時(shí)間，將除砷吸附劑濾出，所得濾液中的砷濃度達(dá)到國家安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
除砷吸附劑合成工藝簡單，所得除砷吸附劑具有光催化和吸附雙重功能，可以在可見光照射下，實(shí)現(xiàn)三價(jià)砷的同時(shí)氧化和吸附，用于水中三價(jià)砷的去除。
[0007](四)【具體實(shí)施方式】:
本發(fā)明的目的還可通過如下具體措施來實(shí)現(xiàn):
實(shí)施例1:
將10.0克二聚氰胺和0.67克六水合三氯化鐵溶于50毫升去離子水中，加熱使其完全溶解，然后于80°C下干燥24h。將得到的二聚氰胺與三氯化鐵的混合物充分研磨后放入馬弗爐中，以18°C/min的速率升溫至550°C，保溫4小時(shí)，得到除砷吸附劑。
[0008]將50毫克除砷吸附劑與20毫升濃度為5毫克/升的三價(jià)砷溶液混合，將混合液置于氙氣燈下照射4小時(shí)，將除砷吸附劑濾出，所得濾液中的砷濃度達(dá)到國家安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]實(shí)施例2:
將10克二聚氰胺和2.67克六水合三氯化鐵溶于50毫升去離子水中，加熱使其完全溶解，然后于800C下干燥24hο將得到的磚紅色固體充分研磨后放入馬弗爐中，以16°C/min的速率升溫至500°C，保溫4h，得到除砷吸附劑。
[0010]將50毫克除砷吸附劑與20毫升濃度為2.5毫克/升的三價(jià)砷溶液混合，將混合液置于氙氣燈下照射4小時(shí)，將除砷吸附劑濾出，所得濾液中的砷濃度達(dá)到國家安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附劑的制備方法，其特征在于該方法由如下三個步驟組成: (1)將二聚氰胺與六水合三氯化鐵、水混合，在烘箱中加熱至一定溫度烘干一定時(shí)間，冷卻后得到二聚氰胺與三氯化鐵混合物； (2)將二聚氰胺與三氯化鐵混合物充分研磨后，在馬弗爐中控制一定升溫速率，于一定溫度下焙燒一定時(shí)間，冷卻后得到具有光催化氧化和吸附作用的除砷吸附劑； (3)將除砷吸附劑與含三價(jià)砷水溶液混合，將混合液置于氙氣燈下照射一定時(shí)間后，將除砷吸附劑濾出，所得濾液中的砷濃度達(dá)到國家安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)。2.所述步驟(I)制備二聚氰胺與三氯化鐵混合物時(shí)，二聚氰胺的用量為10.0克，六水合三氯化鐵的用量為0.67?2.67克，烘干溫度為70?80°C，烘干時(shí)間為24?48h;所述除砷吸附劑的制備過程中，升溫速率為16?200C/min，焙燒溫度為500?550°C，焙燒時(shí)間為4?6h;所述步驟(3)中，將50毫克除砷吸附劑與20毫升濃度為500?5000微克/升的三價(jià)砷溶液混合，將混合液置于氙氣燈下照射3?5h，將除砷吸附劑濾出，所得濾液中的砷濃度達(dá)到國家安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附劑的制備，其特征在于該產(chǎn)品可用于水溶液中三價(jià)砷的可見光光催化氧化和去除。
【文檔編號】B01J20/26GK105854845SQ201610414219
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】紀(jì)春暖, 池勝華, 曲榮君
【申請人】魯東大學(xué)