申请日2018.04.03
公开(公告)日2018.09.28
IPC分类号B01J20/20; B01J20/28; C02F1/28; C02F101/36; C02F101/38
摘要
本发明公开了一种处理亚甲基蓝废水的负载α‑Fe2O3的活性炭材料的制备方法，包括以下步骤：提供一定量的纳米α‑Fe2O3;将纳米α‑Fe2O3溶解于去离子水中，得到纳米α‑Fe2O3溶液;在纳米α‑Fe2O3溶液中加入一定量的活性炭，然后在超声波环境下混合均匀，得到均匀的溶液;均匀的溶液在室温下静置老化;对所述静置老化后的溶液进行清洗;对清洗后的溶液进行烘干;对烘干后的材料进行焙烧;冷却、干燥后得到用于处理亚甲基蓝废水的负载α‑Fe2O3的活性炭材料。制备的纳米α‑Fe2O3的活性炭材料，能够在4≤pH≤10范围内处理亚甲基蓝废水，并且不溶解产生铁离子，吸附效果稳定。
权利要求书
1.一种处理亚甲基蓝废水的材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括有以下步骤：
步骤1：提供一定量的纳米α-Fe2O3;
步骤2：将步骤1中的纳米α-Fe2O3溶解于去离子水中，得到纳米α-Fe2O3溶液;
步骤3：在步骤2中得到的纳米α-Fe2O3溶液中加入一定量的活性炭，然后在超声波环境下混合均匀，得到均匀的溶液;
步骤4：在步骤3中的均匀的溶液在室温下静置老化;
步骤5：对所述静置老化后的溶液进行清洗;
步骤6：对清洗后的溶液进行烘干;
步骤7：对烘干后的材料进行焙烧;
步骤8：冷却、干燥后得到用于处理亚甲基蓝废水的负载α-Fe2O3的活性炭材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中纳米α-Fe2O3加入量与活性炭加入量之比为1:500-1:100。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中得到纳米α-Fe2O3溶液的浓度为0.2g/L-1g/L。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中的“超声波环境下混合均匀”的条件为：在40℃、150W的条件下混匀0.5h，得到均匀的溶液。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中静置老化的时间为24h。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5中清洗是采用超纯水多次清洗，直至流出液呈中性。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6中的烘干为在105℃下烘干12h。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤7中的烧结是在马弗炉中400℃焙烧4h。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤8中得到的负载α-Fe2O3的活性炭材料能够在4≤pH≤10范围内处理亚甲基蓝废水。
10.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，纳米α-Fe2O3溶液的浓度为0.4g/L。
说明书
一种处理亚甲基蓝废水的材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种废水治理材料的制备方法，具体的涉及一种处理亚甲基蓝废水的材料的制备方法。
背景技术
随着工业的发展，其产生的废水已成为主要的水体污染源之一。废水的排放直接污染着人类赖以生存的生态环境，环境污染及其防止是目前亟待解决的问题，而印染行业和纺织行业产生的废水污染是环境污染的重难点之一。有机染料废水不仅色度高，影响水生生物生长，而且大多数染料还具有生物毒性，这些有毒物质通过食物链的传递将直接对人体造成不同程度的伤害。亚甲基蓝作为一种重要的有机合成离子型染料，被广泛应用于印染工业中，含亚甲基蓝的工业废水将会对其他纯净水体造成严重污染。
目前常用的处理印染废水的方法有化学絮凝法、电解法、生物法、脱色吸附法和光催化氧化法等，但由于印染废水成分复杂、化学需氧量高、色度高、性质稳定、可生化性差等特点，废水处理仍然是难点。同时，由于工艺复杂，处理周期长，价格昂贵且仍有大量污染物无法处理回收，对环境仍然有很大的污染。
吸附方法是去除这些有害物质的最直接、最有效的方法之一。目前市场上具有很多吸附材料，如活性炭等，但是其在吸附过程中内扩散会导致吸附率和吸附能力下降;另一种常见的吸附材料为磁性纳米材料(如Fe3O4)，磁性纳米材料是一种特殊的纳米材料，具有比表面积大，吸附能力强的特点，突出的表现就是可以利用外磁场实现快速有效的固液分离，但是受外界pH值影响较大，而在废水环境中，pH值通常会不同，磁性纳米材料的吸附效果在不同环境下会有很大的影响。
发明内容
本发明针对现有技术中吸附方法处理废水的缺点，提供一种吸附方法处理废水，特别是能够高效处理、性能稳定、外界pH值影响较小的吸附亚甲基蓝的材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种处理亚甲基蓝废水的材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括有以下步骤：
步骤1：提供一定量的纳米α-Fe2O3;
步骤2：将步骤1中的纳米α-Fe2O3溶解于去离子水中，得到纳米α-Fe2O3溶液;
步骤3：在步骤2中得到的纳米α-Fe2O3溶液中加入一定量的活性炭，然后在超声波环境下混合均匀，得到均匀的溶液;
步骤4：在步骤3中的均匀的溶液在室温下静置老化;
步骤5：对所述静置老化后的溶液进行清洗;
步骤6：对清洗后的溶液进行烘干;
步骤7：对烘干后的材料进行焙烧;
步骤8：冷却、干燥后得到用于处理亚甲基蓝废水的负载α-Fe2O3的活性炭材料。
进一步的本发明的制备方法中，其特征在于，其中纳米α-Fe2O3加入量与活性炭加入量之比为1:500-1:100。
进一步的本发明的制备方法中，其特征在于，步骤2中得到纳米α-Fe2O3溶液的浓度为0.2g/L-1g/L。
进一步的本发明的制备方法中，其特征在于，步骤3中的“超声波环境下混合均匀”的条件为：在40℃、150W的条件下混匀0.5h，得到均匀的溶液。
进一步的本发明的制备方法中，其特征在于，步骤4中静置老化的时间为24h。
进一步的本发明的制备方法中，其特征在于，步骤5中清洗是采用超纯水多次清洗，直至流出液呈中性。
进一步的本发明的制备方法中，其特征在于，步骤6中的烘干为在105℃下烘干12h。
进一步的本发明的制备方法中，其特征在于，步骤7中的烧结是在马弗炉中400℃焙烧4h。
进一步的本发明的制备方法中，其特征在于，步骤8中得到的负载α-Fe2O3的活性炭材料能够在4≤pH≤10范围内处理亚甲基蓝废水。
进一步的本发明的制备方法中，其特征在于，纳米α-Fe2O3溶液的浓度为0.4g/L。
与现有技术相比，本发明的有益的技术效果为：
1、制备的负载纳米α-Fe2O3的活性炭分布均匀，在制备时，在超声波条件为40℃、150W的条件下混和0.5h，能够防止纳米α-Fe2O3发生团聚，可以得到吸附粒径均一的纳米α-Fe2O3的活性炭材料;
2、制备的纳米α-Fe2O3的活性炭材料对亚甲基蓝有很好的去除率，能够用于处理具有亚甲基蓝的废水溶液;
3、负载α-Fe2O3的活性炭材料受pH值影响较小，在酸性和碱性环境中均可以对亚甲基蓝去除，能够在4≤pH≤10范围内处理亚甲基蓝废水，可以适用于大多数的废水处理的环境，适用性强;
4、添加H2O2溶液，对形成的负载α-Fe2O3的活性炭材料的吸附亚甲基蓝的速率影响较小，负载α-Fe2O3的活性炭材料不发生溶解效应，不产生铁离子，不发生fenton反应，吸附除亚甲基蓝效果稳定。