[发明专利]一种镁锆双金属氧化物吸附剂及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种镁锆双金属氧化物吸附剂及其制备与应用。其中所述吸附剂为由氧化镁及二氧化锆形成的中空球形结构。本发明的吸附剂具有宽的pH适用范围，对磷酸盐的吸附量高、吸附速率快。

技术领域

本发明涉及磷酸盐吸附剂的技术领域。

背景技术

磷是水生动植物生长的必要性营养素，并且是地表水质量的评价指标之一。过量的磷流入水生态系统，是造成富营养化的主要原因。因此有效控制水体中磷酸盐含量对水生态系统和人类饮水安全十分重要。

现有技术中的磷酸盐去除方法主要包括电解法，生物处理法，膜技术法，化学沉淀法和吸附法等。其中，吸附法因对环境友好，经济可行且操作简便，得到了广泛的使用。但现有的吸附剂受水体pH影响较大，对磷酸盐的吸附量较低、吸附速率慢。

发明内容

本发明的目的在于提出一种MgO/ZrO₂双金属氧化物磷酸盐吸附剂及其制备方法和应用，所述吸附剂具有中空的结构，具有很宽的pH适用范围，对磷酸盐的吸附量高、吸附速率快。

本发明首先提供了如下的技术方案：

一种镁锆双金属氧化物吸附剂，其为由氧化镁及二氧化锆形成的中空球形结构。

根据本发明的一些优选实施方式，所述吸附剂的粒径为50-200nm。

本发明进一步提出了上述镁锆双金属氧化物吸附剂的一种制备方法，其包括：

将原料葡萄糖、氯化镁、氯氧化锆及尿素溶于水中，得到原料混合液；

将所得原料混合溶液在150-170℃水热反应10-14小时，其后冷却至室温，得到固体产物；

将洗涤并干燥后的固体进行升温，至400-600℃后焙烧2-4h，得到所述吸附剂。

根据本发明的一些优选实施方式，所述水热反应的温度为160℃。

根据本发明的一些优选实施方式，所述水热反应的时间为12h。

根据本发明的一些优选实施方式，所述焙烧的温度为500℃。

根据本发明的一些优选实施方式，所述焙烧的时间为3h。

根据本发明的一些优选实施方式，所述干燥的温度为50-90℃。

根据本发明的一些优选实施方式，所述干燥的温度为70℃。

根据本发明的一些优选实施方式，所述原料的用量比为葡萄糖:氯化镁:氯氧化锆:尿素＝0.1-1.0mol:0.06mol:0.02mol:0.2mol。

根据本发明的一些优选实施方式，所述原料的用量比为葡萄糖:氯化镁:氯氧化锆:尿素＝0.66mol:0.06mol:0.02mol:0.2mol。

本发明进一步提供了上述吸附剂和/或根据上述制备方法制备得到的吸附剂的在吸附磷酸盐中的应用方法。

根据本发明的一些优选实施方式，所述吸附剂在pH为3～11的水体中对磷酸盐进行吸附。

根据本发明的一些优选实施方式，所述吸附剂的对磷酸盐的吸附量为150mg/g以上。

附图说明

图1为实施例1所得吸附剂的XRD谱图。

图2为实施例1所得吸附剂的SEM图像。

图3为实施例1所得吸附剂的TEM图像。

图4为实施例8不同水热温度下对磷酸盐吸附效果影响图像。

图5为实施例8不同水热时间对磷酸盐吸附效果影响图像。