專利名稱：納米氧化鋅的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米氧化鋅的制備方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
銅是一種人體所必需的生命元素。體內(nèi)缺乏銅元素，會導致相應的功能障礙， 甚至無法形成血液，喪失基本的生存條件；但人體若在日常飲食中攝入過量銅元素，也易引 起嘔吐、痙攣、抽搐，甚至死亡等中毒癥狀。鉛是一種作用于人體全身各系統(tǒng)和器官的累積 性毒物，主要影響人體神經(jīng)、造血、消化、心血管等系統(tǒng)和腎臟，會引起植物神經(jīng)功能紊舌L、 貧血、免疫力低下等病癥。由于銅、鉛離子不能被生物降解為無害的物質(zhì)，在環(huán)境中具有長 期持久性，因此對水中銅、鉛離子的去除十分重要。目前處理含銅、鉛離子廢水的方法有化學混凝沉淀法、吸附法、離子交換法、 電解法、反滲透法、膜技術(shù)等。其中吸附法在處理低濃度重金屬廢水時表現(xiàn)出的經(jīng)濟性和高 效性，正日益受到廣泛關(guān)注。納米材料被譽為21世紀的新材料。廣義的納米材料是指三維尺寸中至少有 一維處于納米尺寸的各種固態(tài)材料。由于具有體積效應、表面效應、量子尺寸效應、介電限 域效應和宏觀量子隧道效應等，納米材料表現(xiàn)出了體相材料所不具備的許多奇異的光、熱、 磁和化學性能。其中最引人注目的是隨著納米粒子粒徑的減小，其表面張力和表面能增加， 使大部分原子不穩(wěn)定，易與其他原子鍵合，從而表現(xiàn)出很高的化學活性。近年來，納米材料 的開發(fā)利用已引起人們的重視，其合成方法經(jīng)濟、簡單，尤其納米材料的比表面積大，吸附 容量大，正越來越多地被作為一種吸附劑材料，應用到去除水中重金屬離子的研究中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種納米氧化鋅的制備方法。本發(fā)明一種納米氧化鋅的制備方法，其特征在于具有以下的過程和步驟
a.按摩爾比11分別配制相同體積的Zn(NO3)2 · 6H20和(NH4)2CO3的水溶液；首 先在攪拌下加熱Si (NO3) 2 ·6Η20溶液至50°C，然后加入適量的聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)，并逐滴加入上述配制好的(NH4)20)3溶液；反應30min后，用NaOH溶液調(diào)節(jié)上述反 應液的PH值至9 10 ；后升高溫度至80 90°C，繼續(xù)使其反應，并在不斷攪拌反應1 2 小時；
b.反應結(jié)束后靜置冷卻，移出下層物質(zhì)，然后分別用去離子水和無水乙醇超聲洗 滌；隨后離心分離，并在60°C下真空干燥24小時，最終制得納米氧化鋅。—種納米氧化鋅的制備方法所制得的納米氧化鋅的用途即其應用方法，是去 除水中的重金屬銅或鉛離子；其處理方法如下
取適量環(huán)境水樣，經(jīng)0. 45 μ m微孔膜過濾；然后用磷酸緩沖溶液調(diào)節(jié)PH值為 4. 0 5. 0，加入上述制得的納米氧化鋅0. 025 0. 045g，振蕩15 30min后離心分離；然 后吸取上述溶液的上層清液，用石墨爐原子吸收光譜法測定銅離子或鉛離子的被吸附量。
本發(fā)明的優(yōu)點和特點如下所述
(1)納米氧化鋅具有吸附速度快、吸附能力強等特點。(2)本發(fā)明方法操作簡便、設(shè)備簡單、耗時少、效率高，易于規(guī)?；コ?的銅離子或鉛離子。


圖1為本發(fā)明研究試驗中的納米氧化鋅對銅離子的吸附等溫線(1a)和吸附 量曲線(1b)。圖2為本發(fā)明研究試驗中的納米氧化鋅對鉛離子的吸附等溫線(2a)和吸附 量曲線(2b)。
具體實施例方式現(xiàn)將本發(fā)明的具體實施例敘述于后。 實施例本實施例納米氧化鋅的制備步驟如下所述
(1)配制 0.25 mol/L的Zn(NO3)2.6H2O溶液50 mL,0.25 mol/L 的(NH4)2CO3 溶液
50 mL。(2)攪拌下，加熱Zn(NO3)2.6H2O溶液至501，加入1 mL Triton X-100，并逐 滴加入(NH4)2CO3溶液；反應30 min后，用1 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)反應液的pH值為10 ； 升高反應溫度至80°C，繼續(xù)攪拌1 h。(3)反應結(jié)束后靜置冷卻，移出下層物質(zhì)，分別用去離子水和無水乙醇超聲， 離心洗滌，并在60°C下真空干燥M h，最終制得納米氧化鋅。納米氧化鋅在去除環(huán)境水樣中銅離子的應用，其具體步驟如下所述
(1)取本實驗室自來水樣及上大泮池水樣，分別經(jīng)0.45 ym微孔膜過濾，用磷酸 緩沖溶液調(diào)節(jié)PH值為5.0，加入0.0250 g納米氧化鋅，振蕩15 min后離心。(2)分別吸取上述溶液的上層清液，用石墨爐原子吸收光譜法測定銅離子的 被吸附量。納米氧化鋅對環(huán)境水樣中銅離子的去除實驗結(jié)果如表1所示。表1納米氧化鋅對環(huán)境水樣中銅離子的去除實驗
權(quán)利要求
1.一種納米氧化鋅的制備方法，其特征在于具有以下的過程和步驟a.按摩爾比11分別配制相同體積的Zn(NO3)2 · 6H20和(NH4)2CO3的水溶液；首 先在攪拌下加熱Si (NO3) 2 ·6Η20溶液至50°C，然后加入適量的聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)，并逐滴加入上述配制好的(NH4)20)3溶液；反應30min后，用NaOH溶液調(diào)節(jié)上述反 應液的PH值至9 10 ；后升高溫度至80 90°C，繼續(xù)使其反應，并在不斷攪拌反應1 2 小時；b.反應結(jié)束后靜置冷卻，移出下層物質(zhì)，然后分別用去離子水和無水乙醇超聲洗 滌；隨后離心分離，并在60°C下真空干燥24小時，最終制得納米氧化鋅。
2.權(quán)利要求1所述的一種納米氧化鋅的制備方法所制得的納米氧化鋅的用途即其應 用方法，是去除水中的重金屬銅或鉛離子；其處理方法如下取適量環(huán)境水樣，經(jīng)0. 45 μ m微孔膜過濾；然后用磷酸緩沖溶液調(diào)節(jié)PH值為 4. 0 5. 0，加入上述制得的納米氧化鋅0. 025 0. 045g，振蕩15 30min后離心分離；然 后吸取上述溶液的上層清液，用石墨爐原子吸收光譜法測定銅離子或鉛離子的被吸附量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米氧化鋅在去除水中重金屬(銅或鉛)離子的應用，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。步驟包括(1)納米氧化鋅的合成；(2)利用納米氧化鋅吸附水中銅離子或鉛離子；(3)測試納米氧化鋅對銅離子或鉛離子的吸附量。該方法吸附速度快，吸附能力強，操作簡便，設(shè)備簡單，易于規(guī)?；コ秀~離子或鉛離子。
文檔編號C02F9/04GK102145914SQ20111004905
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者丁亞平, 吳慶生, 李麗, 王雅萍, 羅立強, 趙東升 申請人:上海大學