[发明专利]花状铜铝层状双金属氢氧化物吸附染料材料及其制备方法

说明书

本发明属于固体吸附剂组合物或过滤助剂组合物技术领域，公开了一种花状铜铝层状双金属氢氧化物吸附染料材料及其制备方法，由二价和三价金属离子以及层间阴离子和水分子组成的层状类水滑石氢氧化物。本发明的材料制备过程简单且结构可控，通过静电吸附与离子交换来去除染料废水；将制备的材料用于去除模拟染料废水，实验结果表明，去除率大99.7％以上，为实际应用提供了可靠地理论和实际支撑。本发明的花状铜铝层状双金属氢氧化物材料的花状为直径为2μm～15μm的花球状结构；花状铜铝层状双金属氢氧化物材料制备过程简单且结构可控，通过静电吸附与离子交换来去除染料废水。

技术领域

本发明属于固体吸附剂组合物或过滤助剂组合物技术领域，尤其涉及一种花状铜铝层状双金属氢氧化物吸附染料材料及其制备方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：随着全球经济化的发展，染料的运用也越来越广，包括食品、医药、印染和化妆品等领域，导致染料排放量越来越高，染料污染水域状况越来越严重，从而影响水生动植物的正常生命活动，水体生态平衡被严重破坏，特别是对水库湖泊等饮用水源水质造成威胁，直接危害到人类身体健康。由于染料废水的化学需氧量和有机物含量较高，导致BOD/COD小于0.3，可生化性较差，故在水体中较难降解。去除染料废水的方法包括物理处理、化学处理和生物处理，通过对比物理处理中的吸附法因具有高效快速、经济环保等特点而被广泛运用，但由于大多数吸附剂对染料废水的吸附性是有选择性的，浓缩污染物难以处理，同时染料废水色度高、成分复杂、毒性大以及三致作用(致畸、致癌、致突变)等危害，因此寻找高效环保的吸附染料材料迫在眉睫。层状双金属氢氧化物是由二价和三价金属离子以及层间阴离子和水分子组成的能够进行层间阴离子交换的类水滑石氢氧化物，由于其自身的结构特点，在作为吸附剂、催化剂、耐热性材料等领域得到应用。近年来，现有吸附剂由于对染料的吸附针对性不强，不能够高效的处理染料废水，而利用层状双金属氢氧化物材料由于具有高比表面积和特异性官能团，对染料的吸附性更强，因此作为吸附剂来处理污染废水受到关注，并经研究发现层状双金属氢氧化物材料对染料废水的吸附性极强且去除率高。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有吸附剂由于对染料的吸附针对性不强，不能够高效的处理染料废水。

解决上述技术问题的难度和意义：制备花状铜铝层状双金属氢氧化物材料通过静电吸附与离子交换来去除染料废水，达到高效快速的去除效果，是一种很有前景的吸附染料材料，研究和应用具有潜在的经济效益和社会效益。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种花状铜铝层状双金属氢氧化物吸附染料材料及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种花状铜铝层状双金属氢氧化物吸附染料材料，所述花状铜铝层状双金属氢氧化物吸附染料材料由二价和三价金属离子以及层间阴离子和水分子组成的层状类水滑石氢氧化物。

进一步，所述花状铜铝层状双金属氢氧化物吸附染料材料为直径为2μm～15μm的花球状结构；铜铝摩尔比2：1～4：1。

本发明的另一目的在于提供一种所述的花状铜铝层状双金属氢氧化物吸附染料材料的制备方法，所述花状铜铝层状双金属氢氧化物吸附染料材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将水和二甲亚砜按一定比例混合，在20～40℃水浴锅中充分搅拌20～40min得溶液A；

步骤二，将一定量的引导剂加入到溶液A中，浓度为x，超声5min得溶液B；

步骤三，将铝盐和铜盐加入到溶液B中，且Cu²⁺/Al³+摩尔比为y，磁力搅拌10min至透明液体C；