[发明专利]高效除砷吸附剂Fe-Zr复合氧化物的研制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种除砷吸附剂的制备方法，具体地说涉及一种Fe-Zr复合氧化物吸附剂的制备方法。

背景技术

砷是一种原生质毒物，具有广泛的生物效应，已经被美国疾病控制中心和国际癌症研究机构确定为第一类致癌物质。WHO以及日本、德国、美国等发达国家已将砷的卫生标准降到0.01mg L^-1，我国和其它大多数国家目前的饮用水标准为0.05mg L^-1。引用水标准的提高给饮用水除砷技术带来新的挑战。我国高砷饮用水主要分布在偏远的农村或经济欠发达的省份，农村饮用水安全保障问题引起了国家的高度关注，各级政府已经相继启动了相应的各种科研和工程建设措施，在此情况下国内对于高性能除砷材料也存在很大的需求。因此开发吸附容量高、可重复使用、安全可靠的新型吸附材料十分必要。

高性能的吸附材料需要具备以下特点：对被吸附物质有很强的亲和力；活性位点多；物理化学性质稳定；可重复使用。文献调研及实验发现Fe、Zr对砷均具有一定的吸附能力，且Zr对As(III)具有选择性吸附。制备Fe-Zr复合氧化物，可提高对砷的吸附能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对砷具有高效吸附能力的吸附材料。

为实现上述目的，本发明通过液相均匀沉淀法使用ZrOCl₂·8H₂O和FeCl₃·6H₂O作为反应物，均匀沉淀剂为尿素制备Fe-Zr复合氧化物。通过这种方法制备的Fe-Zr复合氧化物对砷的吸附能力比Fe氧化物及Zr氧化物有了很大提高。

在本发明专利中，我们报道了Fe-Zr复合氧化物材料在中性条件下对As的去除。

具体地说，本发明的制备方法为：

将FeCl₃·6H₂O、ZrOCl₂·8H₂O和CO(NH₂)₂按一定比例配制成一定浓度的混合溶液，其中FeCl₃·6H₂O与ZrOCl₂·8H₂O的质量比为16:8-14；FeCl₃·6H₂O与ZrOCl₂·8H₂O的总浓度为0.05-0.3mol·L^-1；CO(NH₂)₂与(FeCl₃·6H₂O+ZrOCl₂·8H₂O)的质量比为4:12-17；然后将混合液放入80-200℃的烘箱中保温3-10小时，反应生成棕色沉淀，将沉淀用去离子水洗涤，然后在30-70℃的干燥48h，即可制得Fe-Zr复合氧化物。

附图说明

图1为本发明制备的Fe-Zr复合氧化物的XRD图。

图2为本发明制备的Fe-Zr复合氧化物的红外谱图。

图3为本发明制备的Fe-Zr复合氧化物对As的吸附等温线。

具体实施方式

通过下面给出的实施例和应用例，可以看出本发明的技术特征和优点。

具体实施方式一

吸附剂的制备采用液相均匀沉淀法，将一定量的FeCl₃·6H₂O、ZrOCl₂·8H₂O和CO(NH₂)₂配制成一定比例一定浓度的混合溶液，其中FeCl₃·6H₂O与ZrOCl₂·8H₂O的质量比为16:8-14；FeCl₃·6H₂O与ZrOCl₂·8H₂O的总浓度为0.05-0.3mol·L^-1；CO(NH₂)₂与(FeCl₃·6H₂O+ZrOCl₂·8H₂O)的质量比为4:12-17；然后将混合液放入80-200℃的烘箱中保温3-10小时，反应生成棕色沉淀，将沉淀用去离子水洗涤，然后在30-70℃的干燥48h，将所得样品进行X射线衍射分析，结果如图。