[发明专利]一种仿酶型纳米磁性水处理剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种仿酶型纳米磁性水处理剂的制备方法，属于水处理剂技术领域。该方法是以颗粒小米作为基材，采用减压炭化方法，通过控制炭化温度、升温速率和保温时间来脱水脱氢实现炭化，并保持三维的多孔结构和合适的有机表面结构，在受控颗粒小米炭上键连磺酸基，制备出小米炭磺酸，再用氧化沉淀法将氧化铁沉积在小米碳磺酸载体上，制备出一种仿酶型纳米磁性水处理剂。本发明制备的水处理剂所用原料易得，成本低廉，且其比表面积高、吸附能力强，对废水的COD和色度具有很高去除率。

主权项

一种仿酶型纳米磁性水处理剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取50～100g小米，在阳光下曝晒3～4天将其晒干，放入500mL圆底烧瓶中，用水式真空泵抽成真空，静置1～2h后移入程序升温炉，先以40～45℃/min的速率升温至250℃，保温30～60min；（2）再以0.8～0.9℃/min的速率升温至350℃，保温90～100min，将小米进行炭化处理，冷却至室温后，将炭化小米放置在干燥器中保存；（3）取10～15g上述制备得到的炭化小米放入500mL的烧杯中，之后按质量比为1:5加入含20～30%三氧化硫的发烟硫酸，用玻璃棒缓慢搅拌均匀，之后将烧杯移入水浴锅，升温至80～90℃，保温3～4h，使炭化小米进行磺化处理；（4）将磺化后的小米冷却至室温，用双蒸水过滤洗涤3～5次，之后将小米转入锥形瓶，加入200～300mL去离子水，移入超声振荡器振荡5～6h，超声频率为25～35kHz，超声功率为100～150W；（5）再将振荡处理后的小米放入布氏漏斗，对其进行反复抽滤5～6次，直至将抽滤液滴入氯化钡溶液中无白色沉淀产生，最后将小米炭磺酸放入烘箱，在105～110℃下干燥10～12h，得到小米炭磺酸载体；（6）将上述制得的小米碳磺酸载体和去离子水以及聚丙烯酰胺按质量比为5:200:2混合均匀，倒入反应釜，之后水浴升温至60～70℃，放置在高速搅拌机上，以1000～2500r/min的转速下搅拌40～60min；（7）按摩尔比为1:2将硫酸亚铁和三氯化铁加入上述反应釜中，再加入10～15mL去离子水和2～3mL质量浓度为90%的盐酸溶液，之后向反应釜中通入氮气，水浴加热至60～80℃，继续高速搅拌10～15min，搅拌转速为2000～4000r/min；（8）降低搅拌转速至300～400r/min，继续滴加质量浓度为30%的氢氧化钠溶液，调节pH至8～11，提高转速至800～900r/min，在80～90℃油浴下继续搅拌2～3h，之后冷却至室温使其陈化2～3h，过滤得到沉淀物；（9）将上述沉淀物分别用去离子水和无水乙醇冲洗2～3次后，移入恒温干燥箱在70～80℃下干燥12～18h，即得一种仿酶型纳米磁性水处理剂。