[发明专利]一种埃洛石、碳和四氧化三铁纳米复合除砷剂的制备方法

说明书

一种埃洛石、碳和四氧化三铁纳米复合除砷剂的制备方法，涉及水处理技术领域。采用高温煅烧及共沉淀法成功制备了埃洛石、碳和四氧化三铁纳米复合材料除砷剂，实验步骤简单，操作方便，使用SEM，XRD，XPS，BET等手段进行了表征。批吸附实验探讨了除砷剂的最佳除砷参数及吸附性能，结果表明在pH 7、吸附剂用量0.5 mg/mL、60 min下对初始浓度为5 mg/L的砷溶液As(III)、As(V)同时具有较高的去除效率，同时本发明产品比表面积高具有典型的微孔结构，且再生性能好，无二次污染，易于推广应用。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及水体砷净化材料的制备技术。

背景技术

砷(As)是世界上最有毒的元素之一，普遍存在于土壤、水以及空气中。通常以As2S2，As2S3，As2O3和C6H5AsO，即分别为红砷、黄砷、砒霜以及苯胂氧化物，根据形态不同，砷可以分为无机砷和有机砷，根据化合价不同，砷又可分为五价砷As(V) 和三价砷As(III)，其中三价无机砷毒性最高。由于砷的剧毒性和迁移特性，砷污染已经严重威胁到人类的健康和生存环境，因此，水体砷污染已经引起世界范围内的广泛关注。

世界安全组织(WHO)已经将饮用水中砷的标准从50 ppb降低到10 ppb，美国环境保护署 (USEPA) 和中国现行标准都规定了，饮用水中砷的含量标准为10 ppb。因此，如何有效、便捷的去除水体中的砷是关系到人类健康的重要课题。

现行的砷污染方法包括吸附法、化学絮凝沉淀法、离子交换法、膜分离法等，其中吸附法已经被证实为最经济高效、简单易行的处理方法，各类吸附材料被研究者开发出来，许多研究结果表明，稀土与粘土材料、金属基复合材料、壳聚糖基材料和活性材料可以有效去除水体中高浓度的砷，因为他们对无机砷有很强的亲和力，然而此类材料也存在着一定的缺陷，如吸附不够彻底，吸附效率较慢、吸附容量低、成本较高、不能达到饮用水标准，且对毒性最高的三价无机砷去除效率低。

纳米材料由于尺寸小、比表面积高具有很强的吸附能力等优点，因此，纳米材料对许多金属离子具有很强的吸附能力，在废水处理方面也备受关注，具有广泛的应用前景。但由于纳米材料大多为粉末状吸附剂投入水体中，难以回收利用，造成二次污染，以及纳米材料由于尺寸小，易团聚，造成去除效率低等缺点。因此，如何克服现有技术的不足是目前水处理技术领域急需解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种可用于除砷、利于回收的的埃洛石、碳和四氧化三铁纳米复合除砷剂的制备方法。

本发明包括以下步骤：

1）将埃洛石分散于乙醇中，得埃洛石的乙醇悬浊液；

2）将酚醛树脂溶解于乙醇中，并加入乌洛托品，得酚醛树脂溶液；

3）将埃洛石的乙醇悬浊液滴加在海绵上，待干燥后滴加酚醛树脂溶液，干燥；

4）将步骤3）所得产物置于马弗炉中煅烧，取得煅烧固相产物；

5）将煅烧固相产物与铁盐水溶液混合；

6）向步骤5）所得混合物中加入碱溶液，并在惰性气体氛围中进行反应，然后将反应产物经磁分离取得固相物；

7）将固相物以去离子水洗涤至中性，经冷冻干燥，得埃洛石、碳和四氧化三铁纳米复合除砷剂。