申请日2013.06.28
公开(公告)日2013.09.11
IPC分类号C02F1/28; C02F1/58; B01J20/22
摘要
本发明公开了对苯二甲酸根柱撑水滑石用于吸附阴离子废水的用途，该用途的实验步骤为：S1、配置标准浓度的阴离子染料溶液-50mg/L酸性铬蓝K溶液;S2、分别量取40mL上述标准酸性铬蓝K溶液于三个小烧杯中，分别称量5g水滑石与对苯二甲酸根柱撑水滑石放入一盛有溶液的小烧杯中，每隔30min取样;S3、每份取样后用紫外可见光谱仪对其进行测定。通过实验表明，对苯二甲酸根柱撑水滑石用于吸附具有吸附阴离子废水，具有吸附率高的优点，为水污染治理、尤其是在水中有毒有害阴离子的处理上提供了一种具有潜在应用价值的新材料。
权利要求书
1.对苯二甲酸根柱撑水滑石用于吸附阴离子废水的用途。
说明书
对苯二甲酸根柱撑水滑石用于吸附阴离子废水的用途
技术领域
本发明涉及对对苯二甲酸根柱撑水滑石，尤其涉及对苯二甲酸根柱撑水滑石用于吸附阴离子废水的用途。
背景技术
目前市场上大量产品的包装瓶几乎都是用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称聚酯)制做的。据统计，我国年生产和消耗聚酯瓶在12亿只以上，折合聚酯废料为6.3万吨。世界范围内每年消耗的聚酯量为1300万吨，其中用于包装饮料瓶的聚酯量达15万吨。废旧聚酯瓶进入环境，不能自发降解，将造成严重的环境污染和资源浪费。因而如何有效地循环利用废旧聚酯瓶是一项非常重要、非常有意义的工作。废PET经化学解聚制备PET的初始原料对苯二甲酸(PTA)及乙二醇(EG)，形成资源的循环利用，既可有效治理污染，又可创造巨大的经济和环境效益，是实现聚酯工业可持续发展战略的重要途径之一。但是目前还没有一种真正能够最大限度地再利用这些初始原料的方法。
粘土是世界上来源最为丰富的物质之一，一般分为两大类:阳离子粘土和阴离子粘土。阴离子粘土通常具有层状微观结构，层状双羟基的阴离子粘土称为LDHs(Layered double hydroxides)。而常见的Mg/Al组分的LDHs，称为水滑石(Hydrotalcite，简称HT)，其他组分的LDHs则称为类水 滑石(Hydrotalcite-likecompounds)。
水滑石(Hydrotalcite，简称HT)于1842年在瑞典首次被发现，是一类层状结构的阴离子粘土，其结构类似于水镁石的正八面结构。HT的一个重要性质是层间阴离子具有可交换性，引入不同的阴离子，能够得到不同结构和功能的LDHs。除层间阴离子的可交换性之外，它还具有碱性特征、微孔结构、记忆效应及金属离子的同晶可取代性，因此HT引起了广大的水处理工作者的关注，可以运用均匀共沉淀法(尿素法)、水热合成法、离子交换法、焙烧-复原法、高过饱和度法、成核-晶华隔离法等方法来制备一系列具有特殊性能的HT及LDHs来吸附水体中的重金属离子、甲基橙，处理表面活性剂废水、阴离子染料废水等。
研究表明，采用共沉淀或离子交换的方式对HT进行组装，可改变其层间阴离子种类及数量，改变HT的结构，使新交换所得的LDHs具有新的功能，进而改变LDHs的性能。在HT的层间，除了常见的碳酸根阴离子CO32-外，可以形成HT的层间阴离子包括卤素离子(F-、Cl-、Br-、I-);含氧阴离子(ClO4-、NO3-、SO42-、PO43-、OH-等);配离子(Fe(CN)63-、Fe(CN)53-、B3O3(OH)4-等);同多或杂多阴离子(V10O26-、Mo7O246-等);有机阴离子(脂肪酸根、琥珀酸根、草酸根、丙二酸根、肉桂酸根等)。
由于层间阴离子的可交换性，HT及LDHs可用作阴离子交换剂。再利用一般高价阴离子易交换进入HT及LDHs的层间，低价阴离子易被交换出来的特点，可以利用离子交换法制备一类特殊的LDHs来进行阴离子废水的处理，加上其对染料污染具有很强的保留能力，所以还能防止二次污染。又由于HT及LDHs的离子交换容量较大，而且具有耐高温、耐辐射、不老化、密度大、体积小等优点，它对阴离子废水的净化效果是十分明显的。此外，因为水体中高价金属离子大多以络合阴离子形式存在，价态较高，因而水滑石类材料也可作为净化剂应用于此类污水的治理中。
Carja G.等将水滑石用来去除水体中的As(v)，X射线衍射分析表明，As(V)进入到水滑石的中间层，砷酸根的去除率达到97.7%，证明了水滑石是一种环境友好型的阴离子交换材料。Li F.等合成了不同层间阴离子(NO3-、CO32-、Cl-)的Mg-Al-LDH，发现它们对杀虫剂草甘麟(Gly)有很强的吸附能力，吸附过程主要发生在表面吸附和层间阴离子交换两步，并且发现层间阴离子不同的3种水滑石对Gly的吸附能力顺序为：CO32- 相较如上几种对于HT及LDHs的净化性能的研究，国内对于HT及LDHs的研究方向更多在于催化领域以及HT与LDHs形成的机理与样貌的控制。因而如何发挥HT及LDHs的净化性能，让它能推广应用，更好地有助于水处理领域是接下来研究的重中之重。 目前在中国土壤和水体污染不断加剧，由有毒有害的阴离子和有机染料造成的水体危害也相当严重。这些污染物通常难以通过自然作用被净化，它在环境中具有更强的迁移能力和更持久的危害性。所以必须要找到合适的材料进行吸附或催化分解等处理。目前已有不少类型的LDHs被制备并运用于水中有害物处理之中。但关于对苯二甲酸型柱撑水滑石的应用还没有出现。 发明内容 为此，本发明所要解决的技术问题是提供对苯二甲酸根柱撑水滑石用于吸附阴离子废水的用途，克服现有技术存在的不足。 对苯二甲酸根柱撑水滑石对阴离子染料的吸附的实验步骤如下： S1、配置标准浓度的阴离子染料溶液-50mg/L酸性铬蓝K溶液 S2、分别量取40mL上述标准酸性铬蓝K溶液于三个小烧杯中，分别称量5g水滑石与对苯二甲酸根柱撑水滑石放入一盛有溶液的小烧杯中，每隔30min取样 S3、每份取样后用紫外可见光谱仪对其进行测定。 通过实验表明，对苯二甲酸根柱撑水滑石用于吸附具有吸附阴离子废水，具有吸附率高的优点，为水污染治理、尤其是在水中有毒有害阴离子的处理上提供了一种具有潜在应用价值的新材料。