[发明专利]一种具有选择性吸附性能的非晶硅酸铁钠纳米片制备方法

说明书

本发明公开了一种具有选择性吸附性能的非晶硅酸铁钠纳米片制备方法，将Na₂SiO₃·9H₂O溶于混合溶剂中，磁力搅拌至完全溶解得到溶液A；将Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于30mL混合溶剂中，磁力搅拌至完全溶解得到溶液B；控制滴加速度，将B液缓慢加入A液中，滴加过程中，始终用磁力搅拌器搅拌，得到悬浮液；将悬浮液转移至伴有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中密封反应，自然冷却至室温后将产物洗涤并干燥得到样品。本发明的有益效果是非晶硅酸铁钠纳米片能从废水中选择性吸附阳离子染料。

技术领域

本发明属于纺织化学技术领域，涉及一种非晶硅酸铁钠纳米片的制备及选择性吸附性能。

背景技术

有机染料是从纺织和其他工业过程中释放到废水中的最大污染物之一，大多数染料具有高着色值，即使低于1ppm的染料在水中也会产生明显的着色，对天然水资源以及环境造成的污染不可逆转，即使少量也会严重危害人类以及其他生物的健康。因此从水中去除有机染料等污染物，保护我们的环境刻不容缓。迄今为止，多种去除废水中有机染料等污染物的方法被报道，包括电化学方法、吸附、凝结、光降解等。在这些方法中，电化学方法和凝结的成本较高，光催化降解的效率和稳定性仍然是人们面临的一个挑战，而物理吸附通常被认为是一种有效且经济的方法。到目前为止，许多吸附剂已经被应用到废水处理中，活性炭是一种高效的吸附剂，严重阻碍了其实际应用。除了活性炭之外，磁性纳米复合材料、金属氧化物以及价格相对低廉的二氧化硅、粘土等吸附剂被报道，但是，这些已报道的吸附剂通常具有某些缺陷，难以投入到实际应用中。因此，开发价格低廉，易于获得，高效脱色染料，环境友好的吸附剂是人们专注的焦点。

多年以来，硅酸盐由于其特殊的物理化学性质、低成本、储量丰富而备受关注。硅酸铁钠(NaFeSi2O6)，通常被称作锥辉石，是一种链式硅酸盐。NaFeSi2O6材料是一种重要的多重铁性材料(同时具有两种或两种以上主要铁性质(铁电性，铁磁性和铁弹性)的单相材料)，多重铁性材料由于这些有序参数之间存在耦合而引起了相当大的关注。然而，NaFeSi2O6作为一种吸附剂的潜在应用却很少被研究。本发明采用溶剂热法制备了非晶硅酸铁钠纳米片，并将其作为吸附剂，考察其吸附性能，并对其吸附动力学进行了系统的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有选择性吸附性能的非晶硅酸铁钠纳米片制备方法，本发明的有益效果是制备的非晶硅酸铁钠纳米片具有选择性吸附性能，从废水中选择性吸附阳离子染料，高效的选择性吸附可以解释为带负电荷的硅酸铁钠和带电染料之间的静电吸引力或排斥力，并且本发明非晶硅酸铁钠纳米片具有良好的循环再生性能。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：将Na₂SiO₃·9H₂O溶于混合溶剂中，磁力搅拌至完全溶解得到溶液A；

步骤2：将Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于30mL混合溶剂中，磁力搅拌至完全溶解得到溶液B；

步骤3：控制滴加速度，将B液缓慢加入A液中，滴加过程中，始终用磁力搅拌器搅拌，得到悬浮液；

步骤4：将悬浮液转移至伴有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中密封反应，自然冷却至室温后将产物洗涤并干燥得到样品。

进一步，步骤1和步骤2中的混合溶剂为去离子水与无水乙醇各15mL混合而成。

进一步，步骤3中滴加速度为1-2滴/秒。

进一步，步骤3中全部滴加完毕后，继续搅拌1h。

进一步，步骤4中所述反应条件为在160℃下反应12h。

进一步，非晶硅酸铁钠纳米片能够从废水中选择性吸附阳离子染料。