[发明专利]一种原位自再生吸附剂及其制备方法

说明书

本发明属于吸附净化技术领域，提供一种原位自再生吸附剂及其制备方法。所述原位自再生吸附剂是以红钛锰矿和褐煤基活性焦为原料，通过浸渍方法直接将红钛锰矿加载到褐煤基活性焦上，或是在褐煤基活性焦上直接形成红钛锰矿制备而成。采用本发明方法得到的新型原位自再生吸附剂，既继承了褐煤基活性焦的吸附功能，还能够在可见光作用下实现原位自再生，实现持续净化修复的效果；该吸附剂能够处理含生物毒性物质、难降解的有机污染物以及富含营养元素、重金属等需净化的水体。

技术领域

本发明属于吸附净化技术领域，更具体地，涉及一种原位自再生吸附剂及其制备方法。

背景技术

随着社会城市化与工业化发展，大量城市未经处理的污水、废水排放于河道，水库等城市景观水体中，使其容易发生富营养、发臭、发黑等现象，还会导致其自然生态修复能力也遭到不同程度的破坏。目前，通常采用引水换水、截污堵源、清淤疏浚、人工曝气、加药等方法对城市景观水体治理及修复，但上述方法存在成本高，工程量大，二次污染等问题。

众所周知，吸附法是一种操作简单，可有效治理及修复城市景观水体的方法。其中，由于褐煤基活性焦具有吸附和催化性能良好、制备原料易得、化学性能稳定等优点，用活性焦代替活性炭在环境水、气污染治理技术领域，具有实际的意义。然而，褐煤基活性焦虽然具有较好的吸附功能且成本低廉，但其吸附能力有限，当吸附饱和时必须进行更换，频繁更换导致会产生较高的成本，且难以实现持续净化修复的效果。

由于红钛锰矿的特殊物质结构，其具有可见光再生特性。根据红钛锰矿的可见光再生特性，现有技术主要将其应用于光催化反应。目前，尚未见将红钛锰矿与褐煤基活性焦结合制备原位自再生吸附剂的相关报道。

发明内容

针对现有技术中褐煤基活性焦吸附剂的不足，本发明的目的在于提供一种新型原位自再生吸附剂的制备方法。将红钛锰矿加载到褐煤基活性焦上，或是在褐煤基活性焦上直接形成红钛锰矿，得到新型能够实现原位自再生的吸附剂。

本发明的另一目的在于提供一种原位自再生吸附剂的制备方法制备得到的原位自再生吸附剂。该吸附剂具备红钛锰矿和褐煤基活性焦的特点，既具有吸附功能又可在可见光下实现原位自再生，而且能够净化处理多种污染水体。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种原位自再生吸附剂的制备方法，所述原位自再生吸附剂为加载有红钛锰矿的褐煤基活性焦，所述原位自再生吸附剂采用以下方法制备而成：首先以氯化锰和钛酸四异丙基酯为原料制备红钛锰矿，然后浸渍处理0.5～4h，依次经过干燥、灼烧处理后，将红钛锰矿加载到褐煤基活性焦上，即得所述原位自再生吸附剂。

进一步地，所述浸渍处理时间为0.5～2h。

进一步地，所述浸渍处理方法为搅拌浸渍或真空浸渍。

更进一步地，所述搅拌浸渍处理过程中的搅拌速度为100～800r/min。

更进一步地，所述真空浸渍处理过程中的真空度0～0.001mbar。

进一步地，所述干燥处理的工艺参数为：干燥温度为75～105℃，干燥时间为4～8h。

进一步地，所述灼烧处理的工艺参数为：温度为300～500℃，干燥时间为4～6h。

进一步地，所述原位自再生吸附剂的制备方法，具体包括以下步骤：

S1.将一定量氯化锰加入到蒸馏水、乙醇的混合溶液中，采用盐酸调节反应体系pH＝2，持续搅拌，在75℃下反应30min；其中，所述蒸馏水与氯化锰的摩尔比为20：1，所述乙醇与氯化锰的摩尔比为20：1；