[发明专利]一种常温常压下硝酸盐的还原方法

说明书

本发明提供了一种常温常压下硝酸盐的还原方法，包括：将纳米镍、含有硝酸盐的水溶液与第一还原剂混合，在无氧的条件下进行反应，得到还原后的水溶液。与现有技术相比，本发明以纳米镍作为硝酸盐还原反应的催化剂，具有快速高效降解硝酸盐的能力，短时间内可将硝酸盐全部还原，并且纳米镍的来源简单易得，成本较低，同时稳定性较好，可多次重复使用，进一步降低成本，再者该还原反应受pH值影响较小，适用于多种工业及其他含硝酸盐类废水。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种常温常压下硝酸盐的还原方法。

背景技术

氮元素是造成水体富营养化的主要元素之一。随着人民生活水平的提高以及工业化进程的需要，越来越多的硝酸盐被排入水体，对自然水体及人类健康造成很大的危害。

目前，水体中硝酸盐的去除方法包括物理法、化学法与生物法三大类。其中物理法只是对水体中的硝酸盐进行了转移，并没有将其彻底去除，产生的大量再生废液废渣需进一步处理，大大增高了运行成本。生物法是通过微生物的作用，将硝酸盐转化为其它形式，该法的缺点是依赖微生物的作用，硝酸盐降解所需的时间久，抗冲击性能差，受环境影响明显。化学法主要为催化还原法，但现有的催化还原法仍具有很大的弊端，如催化剂容易失活、催化反应时间久、对pH值依赖性强、反应条件难控制、或需要添加贵金属等问题。因此，寻求在常温常压下简单高效的硝酸盐还原手段极其重要。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种常温常压下硝酸盐的还原方法，该方法还原效率较高。

本发明提供了一种常温常压下硝酸盐的还原方法，包括：

将纳米镍、含有硝酸盐的水溶液与第一还原剂混合，在无氧的条件下进行反应，得到还原后的水溶液。

优选的，所述纳米镍颗粒按照以下方法制备：

将含镍化合物溶液与第二还原剂混合反应，得到纳米镍。

优选的，所述含镍化合物溶液的溶剂为醇与水混合溶液；所述醇与水的体积比为(2～6)：1。

优选的，所述第二还原剂为硼氢化钠的碱性溶液。

优选的，所述纳米镍的粒径为10～100nm。

优选的，所述第一还原剂为氢气和/或肼。

优选的，所述含有硝酸盐的水溶液中硝酸盐的浓度为1～1000mg/L。

优选的，所述纳米镍与硝酸盐的质量比为(0.1～5)：(0.01～1)。

优选的，混合后得到的溶液的pH值为5～10.65。

本发明还提供了纳米镍作为硝酸盐还原催化剂的应用。

本发明提供了一种常温常压下硝酸盐的还原方法，包括：将纳米镍、含有硝酸盐的水溶液与第一还原剂混合，在无氧的条件下进行反应，得到还原后的水溶液。与现有技术相比，本发明以纳米镍作为硝酸盐还原反应的催化剂，具有快速高效降解硝酸盐的能力，短时间内可将硝酸盐全部还原，并且纳米镍的来源简单易得，成本较低，同时稳定性较好，可多次重复使用，进一步降低成本，再者该还原反应受pH值影响较小，适用于多种工业及其他含硝酸盐类废水。

实验表明，本发明提供的还原方法硝酸盐的还原效率达到100％。

附图说明

图1(a)为本发明实施例1中得到的纳米镍颗粒的透射电镜照片；

图1(b)为本发明实施例1中得到的纳米镍颗粒的X射线衍射图谱(XRD)；

图2为本发明实施例2溶液中硝酸盐浓度随时间变化图；

图3为本发明实施例2镍添加量为1g时，溶液中氮元素的转化及浓度变化图；