[发明专利]一种去除水中溴酸盐的材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一种去除水中溴酸盐的材料及其方法。

背景技术

饮用水中因臭氧深度处理而产生的溴酸盐被国际癌症研究机构定为2B级(较高致癌可能性)潜在致癌物，我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定了溴酸盐限值为10μg/L。因此，如何控制和去除溴酸盐副产物引起了国内外学者的高度关注。目前溴酸盐的去除技术主要包括生物降解法、离子交换法、膜处理法，活性炭吸附法、铁还原法、光催化还原法等。采用生物降解去除溴酸盐需要进行较强的后处理，以去除水中生物和过量的乙醇等；离子交换法和膜处理法都是处理离子的传统方法，离子交换法通常会产生再生废液，膜处理法处理成本高不适合大规模采用；而对于活性炭吸附法，当水中存在天然有机物和NO₃^—、ClO₃^—、SO₄^2—等离子时会降低活性炭去除溴酸盐的能力，且新鲜活性炭向生物活性炭（BAC）转化时，对溴酸盐的去除率呈弱化趋势，对溴酸盐的去除效果较差等；零价铁尤其是纳米零价铁对溴酸盐的去除效率虽然很高，但其在空气中极容易氧化，稳定性差；近来可见光催化还原也被用于去除溴酸盐，但是去除效果很不稳定，产生的光生电子容易被NO₃^—、ClO₃^—等离子捕获从而使溴酸盐的去除效果变差。

因此，上述方法在实际水体中的应用都受到一定限制。层状双氢氧化物 (Layered double hydroxides，LDH)也称作类水滑石化合物（Hydrotalcite-like compounds）可以表示为 [M_1-x²⁺M_x³⁺(OH)₂]^x+[A_x/nⁿ².mH₂O]^x2其中M²⁺ = Mg²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等； M³⁺=Al³⁺、Fe³⁺等； Aⁿ²= OH²、NO₃²、Cl²、CO₃²²、SO₄²²等。是一类由带正电荷金属氢氧化物层和带负电荷的层间填充水合阴离子所构成的层状化合物，经焙烧以后以双金属氧化物(形式存在。因其具有层间离子交换性能和记忆效应这两大特性，使得LDH的应用涉及多个学科领域，在环境污染治理中主要作为催化剂和吸附剂（离子交换剂)加以应用，并展现出良好的应用前景，逐渐成为国内外研究的热点之一。但目前利用锌铝层状双氢氧化物去除溴酸盐的研究还未见报道。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种去除水中溴酸盐的材料。

本发明的材料为粉末状的锌铝氧化物，化学式为                                               ，x=0.19～0.35，其粒径为50～500，比表面积为76.44～90.95。

本发明的另一个目的是提供该去除水中溴酸盐材料的方法。

本发明方法的具体步骤是：

步骤(1).常温下，将和的混合溶液加入到和的混合溶液中，搅拌反应10～60，搅拌速度1000～5000，得到悬浮液；其中和的混合溶液与和的混合溶液的体积比为1:1～1:2；

所述的和的混合溶液中的浓度为0.5～1.0mol/L, 的浓度为0.2～0.4mol/L，其中与的摩尔比为2:1～4:1；

作为优选，步骤(1)中所述的和的混合溶液中与的摩尔比为2:1；

所述的和的混合溶液中的浓度为0.67～1.50mol/L，的浓度为0.05～0.10mol/L；

步骤(2).将悬浮液离心，去除上清液，沉淀用去离子水清洗，得到锌铝层状双氢氧化物；将锌铝层状双氢氧化物置于不锈钢高压釜100～160℃下热处理12～30h后，冷却至常温，离心，沉淀烘干，得到烘干后的锌铝层状双氢氧化物；