膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)不完全統(tǒng)計，近年我國處于富營養(yǎng)化的主體湖泊數(shù)量達(dá)到了 80%以上，由此而 導(dǎo)致的水體赤潮、藍(lán)藻和綠藻等頻繁爆發(fā)，對我們的生活和生產(chǎn)所造成的危害日趨嚴(yán)重。水 體富營養(yǎng)化已成為世界范圍內(nèi)水環(huán)境保護中的重大環(huán)境問題。而磷的過量是水體富營養(yǎng)化 的主要誘因。有效降低水體中磷的含量是防治水體富營養(yǎng)化、治理水體污染的重要途徑，高 效、經(jīng)濟除磷劑的研發(fā)是環(huán)保領(lǐng)域十分迫切的任務(wù)。
[0003] 目前除磷的主要方法有化學(xué)沉淀法、生物法和吸附法?；瘜W(xué)沉淀法除磷效率高、操 作簡單，但運行成本高，同時在處理之后會產(chǎn)生大量的污泥造成二次污染。生物法除磷運行 成本低，但除磷效果不穩(wěn)定，易受到溫度、溶解氧、PH等外界因素的影響，從而導(dǎo)致出水總磷 不能達(dá)標(biāo)。而吸附法除磷具有工藝簡單、操作方便、適用性廣和易回收等優(yōu)勢，使得其在工 業(yè)除磷上有著巨大的潛力和廣度。而吸附法除磷的關(guān)鍵，是找到一種合適的除磷吸附劑。
[0004] 膨脹石墨是一種非極性的吸附材料，在結(jié)構(gòu)上疏松多孔，形似蠕蟲。其不僅具有天 然炭材料的耐腐蝕性、耐熱性和無毒性等優(yōu)點，還兼?zhèn)溆刑烊皇鶝]有的吸附性能、生物 相容性和環(huán)境協(xié)調(diào)性。膨脹石墨對甲醛、煤、石油等燃料廢氣、有機小分子有較好的吸附，但 是對磷的吸附能力很弱。而活性稀土鑭具有對磷吸附容量高和專一選擇性強的突出優(yōu)點， 但在實際使用中稀土價格高且難以回收利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑。
[0006] 本發(fā)明的目的之二在于提供該除磷吸附劑的制備方法。
[0007] 本發(fā)明一種膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑的制備方法，其特征在于該方法 具有以下的過程和步驟： a.配制0. 08~0. 12mol/L的硝酸鑭溶液20mL，滴NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為10,然后置于 超聲波中超聲分散l〇min，得到懸浮液。
[0008] b.將可膨脹石墨于微波爐中高火下加熱30 s，制得膨脹石墨。
[0009] C.稱取步驟b中所得膨脹石墨0.2 g，投入步驟a所得溶液中，于25°C下恒溫振 蕩20~120min后，抽濾并用去離子水洗滌，所得固體105 ° C干燥即得膨脹石墨負(fù)載氫氧 化鑭的除磷吸附劑，密封保存。
【具體實施方式】
[0010] 現(xiàn)將本發(fā)明的具體實施例敘述于后。
[0011] 實施例1 本實施例的具體步驟為： 0. 08mol/L硝酸鑭溶液20mL，滴加 NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為10,超聲分散lOmin，得到懸 浮液。在此懸浮液中投入0. 2g膨脹石墨，于25°C下恒溫振蕩120min后，抽濾并洗滌，所得 固體105 ° C干燥即得膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑，密封保存。。
[0012] 實施例2 本實施例的具體步驟為： 0. lOmol/L硝酸鑭溶液20mL，滴加 NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為10,超聲分散lOmin，得到懸 浮液。在此懸浮液中投入0. 2g膨脹石墨，于25°C下恒溫振蕩120min后，抽濾洗滌，所得 固體105 ° C干燥即得膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑，密封保存。
[0013] 實施例3 本實施例的具體步驟為： 0. 12mol/L硝酸鑭溶液20mL，滴加 NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為10,超聲分散lOmin，得到懸 浮液。在此懸浮液中投入0. 2g膨脹石墨，于25°C下恒溫振蕩120min后，抽濾洗滌，所得固 體105 ° C干燥即得膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑，密封保存 實施例4 本實施例的具體步驟為： 0. lOmol/L硝酸鑭溶液20mL，滴加 NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為10,超聲分散lOmin，得到懸 浮液。在此懸浮液中投入0. 2g膨脹石墨，于25°C下恒溫振蕩20min后，抽濾并洗滌，所得固 體105 ° C干燥即得膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑，密封保存。
[0014] 實施例5 本實施例的具體步驟為： 0. 10m〇l/L硝酸鑭溶液20mL，滴加 NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為10,超聲分散10min，得到懸 浮液。在此懸浮液中投入0. 2g膨脹石墨，于25°C下恒溫振蕩40min后，抽濾并洗滌，所得固 體105 ° C干燥即得膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑，密封保存。
[0015] 實施例6 本實施例的具體步驟為： 0. 10m〇l/L硝酸鑭溶液20mL，滴加 NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為10,超聲分散10min，得到懸 浮液。在此懸浮液中投入0. 2g膨脹石墨，于25°C下恒溫振蕩SOmin后，抽濾并洗滌，所得固 體105 ° C干燥即得膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑，密封保存。
[0016] 實施例7 本實施例的具體步驟為： 0. 10m〇l/L硝酸鑭溶液20mL，滴加 NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為10,超聲分散10min，得到懸 浮液。在此懸浮液中投入0. 2g膨脹石墨，于25°C下恒溫振蕩IOOmin后，抽濾并洗滌，所得 固體105 ° C干燥即得膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑，密封保存。
[0017] 對實施例所得吸附除磷劑的性能測試 性能測試方法如下： 膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭除磷吸附劑投加量I g/L，磷溶液初始濃度Ctl為20 mg P/L，在 恒溫振蕩器中進行吸附，吸附時間為24h，吸附溫度為25° C，吸附結(jié)束后，測量吸附后溶液 濃度Ce。
[0018] 測量方法根據(jù) GBT11893-1989。
[0019] 吸附劑吸附容量計算公式q=v* (QrC；) /M，其中Q、（；分別是溶液中磷初始濃度和 平衡濃度（mg/L) ;V是吸附液體積（L) ;M是吸附劑質(zhì)量（g)。
[0020] 性能測試結(jié)果見表1。
[0021] 表1實施例中各吸附除磷劑的性能測試結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 一種膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭除磷吸附劑的制備方法，其特征在于，具有以下的過程 和步驟： a. 配制0. 08~0. 12mol/L的硝酸鑭溶液20mL，滴加NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為10,然后置 于超聲波中超聲分散l〇min，得到懸浮液； b. 將可膨脹石墨于微波爐中高火下加熱30 s，制得膨脹石墨； c. 稱取步驟b中所得膨脹石墨0.2 g，投入步驟a所得溶液中，于25°C下恒溫振蕩 20~120min后，抽濾并用去離子水洗滌，所得固體105 ° C干燥即得膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭 的除磷吸附劑，密封保存。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種膨脹石墨負(fù)載氫氧化鑭的除磷吸附劑及其制備方法。該除磷吸附劑以膨脹石墨為基體，負(fù)載有金屬鑭的氫氧化物，即La(OH)3。制備方法為首先配制0.2~0.12mol/L的硝酸鑭溶液，制備氫氧化鑭沉淀，加入0.2g膨脹石墨，于25℃下恒溫振蕩20~120min。振蕩結(jié)束后離心，取出上層固體，于105℃下干燥12h，密封備用。使用上述除磷吸附劑，對水體中的磷有較高的去除效果，吸附容量可以到達(dá)16~20mg/g，同時其還具備易回收、除磷穩(wěn)定、耐腐蝕、耐熱和無毒等優(yōu)勢。此除磷吸附劑制備工藝簡單，能耗低，時間短，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B01J20-20, B01J20-30
【公開號】CN104722271
【申請?zhí)枴緾N201510147260
【發(fā)明人】張玲, 蘇陽, 張子良, 高燕, 靳蘇皖
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月31日