申請日2016.05.06

　　公開(公告)日2016.07.13

　　IPC分類號C02F1/00; C02F1/28; C02F1/58; B01J20/22; B01J20/30; C02F101/20; C02F101/34

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種金屬基水處理材料及其制備方法。由以下步驟制備而成：(1)將氧化石墨和水混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩;(2)將氯化亞鐵、納米二氧化鈦、氧化石墨稀、脫氫乙酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置;(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機攪拌至滴完;(5)加入2?糠酸甲酯、水合肼和丙三醇，在水浴下攪拌;(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度50?70℃下烘干即得。本發(fā)明的金屬基水處理材料能將2,4?二氯苯酚完全降解，同時降解速度快，另外，對重金屬離子Gu2+的吸附率也達到了100%。

　　權利要求書

　　1.一種金屬基水處理材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵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、納米二氧化鈦0.5-1份、水合肼1-2份、丙三醇2-4份、脫氫乙酸鈉0.1-0.2份、檸檬酸0.5-1份、山梨酸鉀0.1-0.3份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.1-0.2份、氫氧化鈉1-2份、水15-35份。

　　2.根據權利要求1所述的一種金屬基水處理材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵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、納米二氧化鈦0.6-0.9份、水合肼1.3-1.8份、丙三醇2.5-3.5份、脫氫乙酸鈉0.11-0.16份、檸檬酸0.6-0.9份、山梨酸鉀0.15-0.25份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.11-0.16份、氫氧化鈉1.2-1.7份、水20-30份。

　　3.權利要求1至2任一項所述的一種金屬基水處理材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

　　(1)將氧化石墨和水2-5份混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩1-2小時;

　　(2)將氯化亞鐵、納米二氧化鈦、氧化石墨稀、脫氫乙酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置30-50分鐘;

　　(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;

　　(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機在轉速1000-2000r/min攪拌至滴完;

　　(5)加入剩余組分，在75-90℃水浴下攪拌18-20小時;

　　(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度50-70℃下烘干即得。

　　4.根據權利要求3所述的一種金屬基水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中振蕩時間為1.5小時。

　　5.根據權利要求3所述的一種金屬基水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中靜置時間為35-45分鐘。

　　6.根據權利要求3所述的一種金屬基水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中轉速為1200-1700r/min。

　　7.根據權利要求3所述的一種金屬基水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中水浴溫度為80-85℃，攪拌時間為18.5-19.5小時。

　　8.根據權利要求3所述的一種金屬基水處理材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(6)中干燥溫度為55-65℃。

　　說明書

　　一種金屬基水處理材料及其制備方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及材料領域，具體涉及一種金屬基水處理材料及其制備方法。

　　背景技術

　　隨著人口的快速增長，全世界對水的需求量也迅速增加，同時，由于經濟和工業(yè)化的高速發(fā)展，資源短缺和環(huán)境污染問題也越發(fā)突出。其中，水污染已成為不容忽視的一個亟待解決的世界性問題，給我們的生存和工作環(huán)境造成了眾多危害，更為嚴重的是危害到了人體的健康。水污染主要可分為物理污染、化學污染、放射污染和生物污染等。尤其是現今化工業(yè)的發(fā)達使得化學生物污染物越來越多，危害越來越嚴重。其中，環(huán)境激素類污染物由于會干擾人體激素水平，導致發(fā)育異常和生殖障礙等危害而日益得到了人們的重視。因此，一方面要控制污水排放，另一方面，要對污水進行處理，確保水質的安全健康，研究開發(fā)一種能有效降解環(huán)境激素類污染物的材料。

　　發(fā)明內容

　　要解決的技術問題：本發(fā)明的目的是提供一種金屬基水處理材料，能將2,4-二氯苯酚完全降解，同時降解速度快，最快可在36min將其完全降解。同時，對重金屬離子Gu2+的吸附率也達到了100%。

　　技術方案：一種金屬基水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵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、納米二氧化鈦0.5-1份、水合肼1-2份、丙三醇2-4份、脫氫乙酸鈉0.1-0.2份、檸檬酸0.5-1份、山梨酸鉀0.1-0.3份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.1-0.2份、氫氧化鈉1-2份、水15-35份。

　　進一步優(yōu)選的，所述的一種金屬基水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵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、納米二氧化鈦0.6-0.9份、水合肼1.3-1.8份、丙三醇2.5-3.5份、脫氫乙酸鈉0.11-0.16份、檸檬酸0.6-0.9份、山梨酸鉀0.15-0.25份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.11-0.16份、氫氧化鈉1.2-1.7份、水20-30份。

　　上述金屬基水處理材料的制備方法包括以下步驟：

　　(1)將氧化石墨和水2-5份混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩1-2小時;

　　(2)將氯化亞鐵、納米二氧化鈦、氧化石墨稀、脫氫乙酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置30-50分鐘;

　　(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;

　　(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機在轉速1000-2000r/min攪拌至滴完;

　　(5)加入剩余組分，在75-90℃水浴下攪拌18-20小時;

　　(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度50-70℃下烘干即得。

　　進一步優(yōu)選的，步驟(1)中振蕩時間為1.5小時。

　　進一步優(yōu)選的，步驟(2)中靜置時間為35-45分鐘。

　　進一步優(yōu)選的，步驟(4)中轉速為1200-1700r/min。

　　進一步優(yōu)選的，步驟(5)中水浴溫度為80-85℃，攪拌時間為18.5-19.5小時。

　　進一步優(yōu)選的，步驟(6)中干燥溫度為55-65℃。

　　有益效果：本發(fā)明的金屬基水處理材料能將2,4-二氯苯酚完全降解，同時降解速度快，最快可在36min將其完全降解。2,4-二氯苯酚通常被用于有機合成，作為農藥和醫(yī)藥的中間體，是一種有毒物質，對生物組織有強烈刺激性。同時，本發(fā)明對重金屬離子Gu2+的吸附率也達到了100%，是一種較為理想的水處理材料。

　　具體實施方式

　　實施例1

　　一種金屬基水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵8份、2-糠酸甲酯0.5份、氧化石墨2份、氧化石墨稀20份、納米二氧化鈦0.5份、水合肼1份、丙三醇2份、脫氫乙酸鈉0.1份、檸檬酸0.5份、山梨酸鉀0.1份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.1份、氫氧化鈉1-2份、水15份。

　　上述金屬基水處理材料的制備方法為：(1)將氧化石墨和水2份混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩1小時;(2)將氯化亞鐵、納米二氧化鈦、氧化石墨稀、脫氫乙酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置30分鐘;(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機在轉速1000r/min攪拌至滴完;(5)加入剩余組分，在75℃水浴下攪拌18小時;(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度50℃下烘干即得。

　　實施例2

　　一種金屬基水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵10份、2-糠酸甲酯0.6份、氧化石墨2.5份、氧化石墨稀25份、納米二氧化鈦0.6份、水合肼1.3份、丙三醇2.5份、脫氫乙酸鈉0.11份、檸檬酸0.6份、山梨酸鉀0.15份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.11份、氫氧化鈉1.2份、水20份。

　　上述金屬基水處理材料的制備方法為：(1)將氧化石墨和水3份混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩1.5小時;(2)將氯化亞鐵、納米二氧化鈦、氧化石墨稀、脫氫乙酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置35分鐘;(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機在轉速1200r/min攪拌至滴完;(5)加入剩余組分，在80℃水浴下攪拌18.5小時;(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度55℃下烘干即得。

　　實施例3

　　一種金屬基水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵12份、2-糠酸甲酯0.75份、氧化石墨3份、氧化石墨稀30份、納米二氧化鈦0.75份、水合肼1.5份、丙三醇3份、脫氫乙酸鈉0.15份、檸檬酸0.75份、山梨酸鉀0.2份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.15份、氫氧化鈉1.5份、水25份。

　　上述金屬基水處理材料的制備方法為：(1)將氧化石墨和水3.5份混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩1.5小時;(2)將氯化亞鐵、納米二氧化鈦、氧化石墨稀、脫氫乙酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置40分鐘;(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機在轉速1500r/min攪拌至滴完;(5)加入剩余組分，在83℃水浴下攪拌19小時;(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度60℃下烘干即得。

　　實施例4

　　一種金屬基水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵15份、2-糠酸甲酯0.9份、氧化石墨3.5份、氧化石墨稀35份、納米二氧化鈦0.9份、水合肼1.8份、丙三醇3.5份、脫氫乙酸鈉0.16份、檸檬酸0.9份、山梨酸鉀0.25份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.16份、氫氧化鈉1.7份、水30份。

　　上述金屬基水處理材料的制備方法為：(1)將氧化石墨和水4份混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩1.5小時;(2)將氯化亞鐵、納米二氧化鈦、氧化石墨稀、脫氫乙酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置45分鐘;(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機在轉速1700r/min攪拌至滴完;(5)加入剩余組分，在85℃水浴下攪拌19.5小時;(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度65℃下烘干即得。

　　實施例5

　　一種金屬基水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵16份、2-糠酸甲酯1份、氧化石墨4份、氧化石墨稀40份、納米二氧化鈦1份、水合肼2份、丙三醇4份、脫氫乙酸鈉0.2份、檸檬酸1份、山梨酸鉀0.3份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.2份、氫氧化鈉2份、水35份。

　　上述金屬基水處理材料的制備方法為：(1)將氧化石墨和水5份混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩2小時;(2)將氯化亞鐵、納米二氧化鈦、氧化石墨稀、脫氫乙酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置50分鐘;(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機在轉速2000r/min攪拌至滴完;(5)加入剩余組分，在90℃水浴下攪拌20小時;(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度70℃下烘干即得。

　　對比例1

　　本實施例與實施例5的區(qū)別在于不含有脫氫乙酸鈉和檸檬酸。具體地說是：

　　一種金屬基水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵16份、2-糠酸甲酯1份、氧化石墨4份、氧化石墨稀40份、納米二氧化鈦1份、水合肼2份、丙三醇4份、山梨酸鉀0.3份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.2份、氫氧化鈉2份、水35份。

　　上述金屬基水處理材料的制備方法為：(1)將氧化石墨和水5份混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩2小時;(2)將氯化亞鐵、納米二氧化鈦、氧化石墨稀、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置50分鐘;(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機在轉速2000r/min攪拌至滴完;(5)加入剩余組分，在90℃水浴下攪拌20小時;(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度70℃下烘干即得。

　　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鈦。具體地說是：

　　一種金屬基水處理材料，由以下成分以重量份制備而成：氯化亞鐵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、脫氫乙酸鈉0.2份、檸檬酸1份、山梨酸鉀0.3份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.2份、氫氧化鈉2份、水35份。

　　上述金屬基水處理材料的制備方法為：(1)將氧化石墨和水5份混合，置于超聲儀中，進行超聲振蕩2小時;(2)將氯化亞鐵、氧化石墨稀、脫氫乙酸鈉、檸檬酸、山梨酸鉀、抗壞血酸棕櫚酸酯混合，在室溫下靜置50分鐘;(3)將氫氧化鈉和剩余的水混合，配置成氫氧化鈉溶液;(4)緩慢加入氫氧化鈉溶液，并用用高速攪拌機在轉速2000r/min攪拌至滴完;(5)加入剩余組分，在90℃水浴下攪拌20小時;(6)過濾，用蒸餾水洗滌幾次，置于真空干燥箱中在溫度70℃下烘干即得。

　　2,4-二氯苯酚通常被用于有機合成，作為農藥和醫(yī)藥的中間體，是一種有毒物質，對生物組織有強烈刺激性。本發(fā)明材料能將其完全降解，同時降解速度快，最快可在36min將其完全降解。同時，本發(fā)明對重金屬離子Gu2+的吸附率也達到了100%，是一種較為理想的水處理材料。

　　表1金屬基水處理材料的性能指標

　　注：初始2,4-二氯苯酚溶液體積為1.0L，濃度為30mg/L，本發(fā)明用量為0.1g;初始Gu2+溶液濃度為20mg/L。