[发明专利]一种氟化物吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于吸附剂制备技术领域，具体涉及一种用于氟化物吸附剂及其制备方法和应用。该方法包括将铝盐与丁二酸盐混合均匀，分离后得到氟化物吸附剂；其中，在铝盐与丁二酸盐混合之前还包括在铝盐中加入磁性石墨烯的步骤；或，铝盐与丁二酸盐混合均匀之后还包括加入磁性石墨烯的步骤。该方法得到的氟化物吸附剂吸附容量大，可以将水中氟离子的含量降低到0.2mg/L以下，达到吸附低浓度污染物的目的，尤其适合水量较大的地表水修复工程，满足大流量、大体积氟化物污染地表水的净化处理需求；该氟化物吸附剂在脱除水中氟离子后，可以进行有效分离，不会对水体造成二次污染。

技术领域

本发明属于吸附剂制备技术领域，具体涉及一种用于氟化物吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

氟是电负性最强、化学性质最活泼的一种非金属元素，几乎与所有的元素都能发生作用，富氟土壤随雨水或湖水径流沉积自然水体中，水中含氟物质通过沉淀或者吸附到泥中都使底泥中氟含量增大，赋存状态多样。中国饮用水中氟离子浓度的安全值是1mg/L，但是很多地方的饮用水中氟的含量都超过了该标准值，随着国家对于地表水标准的提高，处理氟化物污染尤其是地表水中的氟化物污染就显得尤为重要。

微污染地表水使用加药化学沉淀不仅效率低，还容易造成水体二次污染，破坏水体健康。吸附法简单易行，可以达到吸附低浓度污染物的目的，尤其适合于水量较大的地表水修复工程。但目前有效的氟化物吸附剂多为小颗粒状固体，无法有效分离，需要配套建设相应的滤池等构筑物，无法满足大流量、大体积的氟化物污染地表水的净化处理需求。直接投加会造成水生态破坏和二次污染，因此需要研制更加高效、更容易分离的除氟材料。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的水体中氟化物不能有效脱除、造成水体二次污染等缺陷，从而提供了一种氟化物吸附剂及其制备方法和应用。

为此，本发明提供了以下技术方案。

本发明提供了一种氟化物吸附剂的制备方法，包括以下步骤，

铝盐与丁二酸盐混合均匀，分离后得到氟化物吸附剂；

其中，在铝盐与丁二酸盐混合之前还包括在铝盐中加入磁性石墨烯的步骤；或，铝盐与丁二酸盐混合均匀之后还包括加入磁性石墨烯的步骤。

所述铝盐中的铝元素、丁二酸盐的摩尔比为1：(0.9-1.1)；

所述磁性石墨烯与铝盐的质量比为1：(70-90)。

所述磁性石墨烯的制备方法包括，

采用水热法将Fe₃O₄负载到石墨烯上，得到所述磁性石墨烯。

所述磁性石墨烯中铁元素的含量为15-30wt％。

所述石墨烯的长度为0.5-20μm；所述Fe₃O₄的粒径为20-50nm。

本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的氟化物吸附剂。

此外，本发明还提供了一种上述制备方法得到的氟化物吸附剂在脱除水中氟化物的应用。

所述氟化物吸附剂用于脱除碱性或中性水体中的氟化物。

所述氟化物吸附剂的用量为(0.1-0.2)g/L。

所述磁性石墨烯的制备方法具体包括：将石墨烯分散在水体中制备成悬浊液，超声，加入铁盐，加热到80℃后磁力搅拌15min，加入氨水，调节溶液pH至10-11，离心分离，洗涤，烘干后即得。当铁盐为氯化铁和氯化亚铁的混合物时，其摩尔比为8:(4.8-5.2)，优选地，其摩尔比为8:5。

本发明技术方案，具有如下优点：