專利名稱：MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑的制備方法及其去除水中砷(Ⅴ)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復合吸附劑的制備方法及其去除水中砷(V)的方法。
背景技術(shù)：
MnO2吸附作用由于其對低濃度重金屬的高效吸附，高經(jīng)濟效益和強可操作性一直備受關(guān)注。與 ^、Α1、Μη、&ι等金屬氧化物相比，MnO2與重金屬離子親和力最強。但是ΜηΑ 的視密度較低、在水中容易形成超細顆粒等缺點，不易分離，限制了在水處理上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決ΜηΑ不易分離限制在水處理上應(yīng)用的技術(shù)問題；而提供了 MnO2/ 狗304復合吸附劑的制備方法及其去除水中砷(V)的方法。Mn02/Fe304復合吸附劑的制備方法是按下述步驟進行的在室溫下將
0.45mo IFeSO4 · 7H20溶于去200mL離子水中，隨后置于厭氧操作臺中，然后加入
1.2molNa0H,出現(xiàn)藍綠色絮凝后用玻璃棒迅速攪拌混勻，然后倒入裝有0. ImolKMnO4燒杯中，攪拌至KMnO4完全溶解為止，靜沉1 池，濾除上清液，將沉淀物用去離子水反復沖洗直至洗液成為中性，然后將沉淀物放于真空干燥箱中在40 60°C條件下烘干5 幾，研磨成粉末狀，得到MnO2Z^e3O4復合吸附劑。MnO2Z^e3O4復合吸附劑去除水中砷(V)的方法是按下述步驟完成的將含砷(V)的污水PH值控制5以上，然后加入上述方法制備的MnO2Z^e3O4復合吸附劑進行紊流接觸吸附 12小時以上；即完成了砷(V)的去除。本發(fā)明通過共沉淀法將MnO2負載到四氧化三鐵上獲得MnO2Z^e3O4復合吸附劑，本發(fā)明制備的復合吸附劑中MnO2分布較為均勻，粒徑分布在1 100 μ m不等，二氧化錳以無定形MnA形式存在。采用磁體就能將吸附重金屬的復合吸附劑從水中分離來，分離方法簡單、容易操作。水中砷(V)初始濃度為50mg/L，加入本實施方式MnO2Z^e3O4復合吸附劑，所述復合吸附劑用量為200mg/L，所述吸附劑的最大吸附量約為30. 94mg/go


圖1是MnO2Z^e3O4復合吸附劑混于水的效果圖；圖2是用磁鐵吸附后靜沉aiiin 的效果圖；圖3是具體實施方式
五制備的MnO2Z^e3O4復合吸附劑的電鏡掃描圖，圖4是具體實施方式
五制備的MnO2Z^e3O4復合吸附劑的XRD衍射譜圖，圖5是具體實施方式
五制備的MnO2Z^e3O4復合吸附劑的X射線衍射譜圖；圖6是具體實施方式
六MnO2Z^e3O4復合吸附劑25°吸附等溫線圖，圖中▼表示不同砷(V)濃度溶液取樣(從10mg/l-50mg/l)，___表示 Freundlich吸附曲線，-表示Langmuir吸附曲線；圖7是具體實施方式
六MnO2A^3O4復合吸附劑2吸附動力學曲線圖，圖中散點為10mg/l砷(V)溶液不同時間吸附取樣點。
具體實施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式中MnO2Z^e3O4復合吸附劑的制備方法是按下述步驟進行的在室溫下將0. 45moIFeSO4 · 7H20溶于去200mL離子水中，隨后置于厭氧操作臺中，然后加入1.2mol NaOH，出現(xiàn)藍綠色絮凝后用玻璃棒迅速攪拌混勻，然后倒入裝有 0. ImolKMnO4燒杯中，攪拌至KMnO4完全溶解為止，靜沉1 2h，濾除上清液，將沉淀物用去離子水反復沖洗直至洗液成為中性，然后將沉淀物放于真空干燥箱中在40 60°C條件下烘干5 幾，研磨成粉末狀，得到MnO2Z^e3O4復合吸附劑。本實施方式方法制備的復合吸附劑中MnA分布較為均勻，粒徑分布在1 100 μ m 不等，二氧化錳以無定形MnA形式存在。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是所述靜沉時間為lh。 其它步驟和參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是所述烘干溫度為 50°C。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
三不同的是所述烘干時間為6h。 其它與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五本實施方式MnO2Z^e3O4復合吸附劑的制備方法是按下述步驟進行的在室溫下將0. 45moIFeSO4 · 7H20溶于去200mL離子水中，隨后置于厭氧操作臺中，然后加入1. 2mol NaOH,出現(xiàn)藍綠色絮凝后用玻璃棒迅速攪拌混勻(使所有溶液中的溶解氧充分反應(yīng)完全)，然后倒入裝有0. ImolKMnO4燒杯中，攪拌至KMnO4完全溶解為止，靜沉lh， 濾除上清液，將沉淀物用去離子水反復沖洗直至洗液成為中性，然后將沉淀物放于真空干燥箱中(防止表面接觸空氣加溫被氧化)在50°C條件下烘干他，研磨成粉末狀，得到MnO2/ Fe3O4復合吸附劑(圖5)。本實施方式方法制備的復合吸附劑中MnA分布較為均勻(圖3)，粒徑分布在1 100 μ m不等(圖4)，二氧化錳以無定形M』2形式存在。將本實施方式制備的MnO2Z^e3O4復合吸附劑混于IOOml去離子水中(見圖1)，將磁鐵貼在瓶壁上，原先渾濁的吸附劑混合液體逐漸清澈，吸附劑微粒迅速向磁鐵靠近，靜沉 aiiin后效果如圖2的所示，說明本實施方式制備的復合吸附劑在泥水分離方面具有很優(yōu)越的性能。
具體實施方式
六=MnO2Z^e3O4復合吸附劑去除水中砷(V)的方法是按下述步驟完成的將含砷(V)的污水的PH值控制5以上，然后加入具體實施方式
一所述方法制備的 Mn02/Fe304復合吸附劑進行紊流接觸吸附M小時以上；即完成了砷(V)的去除。吸附砷(V)結(jié)果見圖6-7。圖6是吸附劑25°吸附等溫線，說明吸附劑在溶液中的濃度為200mg/l時，當砷 (V)濃度為50mg/l可達到最好去除效果，以此類推吸附劑和砷(V)的質(zhì)量比為4 1時，吸附劑基本達到最大吸附量約為30. 94mg/go圖7是吸附動力學曲線，當吸附時間達到12小時，吸附量基本不會發(fā)生變化，吸附劑以達到吸附飽和，24小時為最佳反應(yīng)時間。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
六不同的是按MnO2Z^e3O4復合吸附劑與砷(V)為4 1的質(zhì)量比投加MnO2Z^e3O4復合吸附劑。其它步驟和參數(shù)與具體實施方式
六相同。采用下述試驗驗證對重金屬砷(V)吸附的效果水中砷(V)初始濃度為50mg/L， 加入本實施方式MnO2Z^e3O4復合吸附劑，所述復合吸附劑用量為200mg/L，所述吸附劑的吸附量最大約為30. 94mg/go
權(quán)利要求
1.MnO2Z^e3O4復合吸附劑的制備方法，其特征在于MnO2Z^e3O4復合吸附劑的制備方法是按下述步驟進行的在室溫下將0. 45moIFeSO4 ·7Η20溶于去200mL離子水中，隨后置于厭氧操作臺中，然后加入1. 2mol NaOH,出現(xiàn)藍綠色絮凝后用玻璃棒迅速攪拌混勻，然后倒入裝有0. ImolKMnO4燒杯中，攪拌至KMnO4完全溶解為止，靜沉1 池，濾除上清液，將沉淀物用去離子水反復沖洗直至洗液成為中性，然后將沉淀物放于真空干燥箱中在40 60°C條件下烘干5 幾，研磨成粉末狀，得到MnO2Z^e3O4復合吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mn02/Fe304復合吸附劑的制備方法，其特征在于所述靜沉時間為Ih。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的MnO2Z^e3O4復合吸附劑的制備方法，其特征在于所述烘干溫度為50°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的MnO2Z^e3O4復合吸附劑的制備方法，其特征在于所述烘干時間為乩。
5.利用權(quán)利要求1所述方法制備的MnO2Z^e3O4復合吸附劑去除水中砷(V)的方法，其特征在于MnO2Z^e3O4復合吸附劑去除水中砷(V)的方法是按下述步驟完成的將含砷(V) 的污水的PH值控制5以上，然后加入權(quán)利要求1所述方法制備的MnO2Z^e3O4復合吸附劑進行紊流接觸吸附M小時以上；即完成了砷(V)的去除。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述MnO2Z^e3O4復合吸附劑去除水中砷(V)的方法，其特征在于按 MnO2A^3O4復合吸附劑與砷(V)為4 1的質(zhì)量比投加MnO2A^3O4復合吸附劑。
全文摘要
MnO2/Fe3O4復合吸附劑的制備方法及其去除水中砷(V)的方法，它涉及一種復合吸附劑的制備方法及其去除水中砷(V)的方法。本發(fā)明要解決MnO2不易分離限制在水處理上應(yīng)用的技術(shù)問題。復合吸附劑的制備方法在室溫下將FeSO4·7H2O溶于去離子水中，置于厭氧操作臺中，加入NaOH，出現(xiàn)藍綠色絮凝后用玻璃棒迅速攪拌混勻，倒入裝有KMnO4燒杯中，攪拌，靜沉，濾除上清液，反復沖洗，然后烘干，研磨成粉末狀，得到MnO2/Fe3O4復合吸附劑。去除水中砷(V)的方法將含砷(V)污水的pH值控制5以上，然后加入復合吸附劑進行紊流接觸吸附。采用磁體就能將吸附重金屬的復合吸附劑從水中分離來，分離方法簡單、容易操作。
文檔編號B01J20/08GK102188948SQ201110091180
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者何皎潔, 劉杰, 趙志偉 申請人:哈爾濱工業(yè)大學