[发明专利]一种活化过硫酸盐处理印染废水的污泥碳化改性磁性纳米材料的制备方法与应用

摘要

本发明提供了一种污泥碳化改性磁性纳米材料的制备方法。将取自污水处理厂的剩余污泥干燥、粉碎并过筛后，加入活化剂对其进行活化处理，热解得到污泥活性炭；再通过溶剂热法将纳米MnFe2O4负载到污泥活性炭上，即可得到污泥碳化改性磁性纳米材料。本发明还涉及按上述方法制得的污泥碳化改性磁性纳米材料活化过硫酸盐处理印染废水的应用。本发明方法以剩余污泥为主要原料实现了污泥的资源化利用，制备方法简单易行，成本低廉，且该污泥基磁性材料具有稳固的结构，材料的金属浸出率小；良好的磁稳定性易于回收循环使用，经过多次重复利用后活化效果依然很好，是一种环境友好型材料，在降解水体有机污染物方面具有很大的应用前景。

主权项

一种污泥碳化改性磁性纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)污泥热解处理：将污泥放入鼓风干燥箱中，在105~110℃下干燥24~48h，粉碎过100~200目筛得到干污泥，取10g~20g干污泥放入活化剂中，于室温下搅拌后离心分离并烘干，烘干后的污泥放于管式炉中，在氮气气氛中进行热解反应，冷却后的黑色固体用2~4mol/L 的HCl洗去无机杂质，再用去离子水洗涤，放入鼓风干燥箱中，在60~80℃干燥12~24h，研磨得到多孔污泥活性炭炭粉原料；(2)制备污泥碳化改性磁性纳米材料：分别取FeCl3∙6H2O与MnCl2∙4H2O摩尔比为2:1溶解于30~40mL乙二醇中，加入步骤（1）中所述多孔污泥活性炭炭粉原料0.2g~0.8g，将混合溶液超声2~3h；再向混合溶液中加入2~4g无水乙酸钠，经过30~40min磁力搅拌，将搅拌均匀的溶液转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，将反应釜放置在鼓风干燥箱中，在180~200℃下反应8~12h后取出反应釜，将反应釜冷却至室温；反应釜冷却后，将釜内反应后的混合物转移至离心管，用去离子水清洗，在6000~7000rpm条件下离心5~6min分离得到棕色固体，洗涤；用乙醇在同样条件下洗涤，最后离心得到湿的污泥碳化改性磁性纳米材料；将湿的污泥碳化改性磁性纳米材料放入真空干燥箱，在50~60℃干燥8~12h，即得所述污泥碳化改性磁性纳米材料。