海藻酸铁盐-柠檬酸钠凝胶材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种海藻酸铁盐

【技术实现步骤摘要】
海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于苯酚废水处理
，涉及一种海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着石化行业的发展，苯酚废水污染问题日渐突出。苯酚在工业生产中用途广泛，但同时也是人类日常生产活动中排放的常见有机污染物，其本身带有强烈的芳香气味，易燃有毒，已被确认为强致癌物质。它通过皮肤及粘膜的接触而吸入或经口腔浸入生物体内，与细胞内原浆中的蛋白质接触后，形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性，尤其对神经系统有较大的亲和力，使神经系统发生病变。含苯酚废水对人类的危害非常严重，因此，研究水中苯酚的去除工艺非常必要。
[0003]对于像苯酚废水这种难以降解的有机废水来说，通常可采用电化学法进行处理，虽然电化学法处理废水后处理简单，管理方便，但是其电解槽的面体比、物质移动速度、电流利用率以及处理效果不太理想，限制了其应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料及其制备方法与应用。本专利技术中的海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料可作为催化剂，与过氧化氢构成高级氧化体系，实现化学法对苯酚废水的降解。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0007]1)配制海藻酸钠水溶液、FeSO4·
7H2O与柠檬酸钠的混合水溶液；
[0008]2)将海藻酸钠水溶液滴加至FeSO4·
7H2O与柠檬酸钠的混合水溶液中，之后静置反应；
[0009]3)反应结束后，进行后处理，即得到所述的海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料。
[0010]进一步地，步骤1)中，所述的海藻酸钠水溶液中，海藻酸钠的质量浓度为1
‑
1.3g/100ml。
[0011]进一步地，步骤1)中，所述的FeSO4·
7H2O与柠檬酸钠的混合水溶液中，柠檬酸钠的摩尔浓度为0.1
‑
0.2mmol/L，FeSO4·
7H2O的摩尔浓度为0.1
‑
0.15mol/L。
[0012]进一步地，步骤2)中，所述的FeSO4·
7H2O与海藻酸钠的质量比为(2.7
‑
3.5):1。
[0013]进一步地，步骤2)中，利用针管进行滴加，滴加速率为1.8
‑
2.2ml/min。
[0014]进一步地，步骤2)中，静置反应过程中，温度为30
‑
35℃，时间为21
‑
25h。
[0015]进一步地，步骤3)中，所述的后处理包括过滤、洗涤、干燥。
[0016]进一步地，洗涤时，采用甲醇、乙醇或水中的一种或更多种作为洗涤剂；干燥温度为40
‑
50℃，干燥时间为4
‑
8h。
[0017]海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料，该凝胶材料采用所述的方法制备而成。
[0018]海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料的应用，将所述的凝胶材料与过氧化氢加入至苯酚废水中，对苯酚进行降解。
[0019]优选地，所述的苯酚废水中，过氧化氢的浓度为2
‑
4mmol/L。
[0020]传统的均相芬顿反应，有着明显的铁泥沉积现象且对pH要求较为严苛，造成二价三价铁氧化还原循环受阻，使得降解效果变差。而后出现的非均相催化体系解决了催化剂与反应体系分离的问题，但普遍活性不高。本专利技术利用海藻酸钠形成的凝胶材料具有很好的溶胀性，并且其结构具有的氢氧根可以更好地促进循环体系的进行，以便获得更高效的降解效果。本专利技术中，柠檬酸钠由于其配体功能，与铁离子反应形成稳定络合物，可以更有效地在反应时与过氧化氢生成羟基自由基，增强反应活性。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：
[0022]1)本专利技术制备的海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料在苯酚废水处理中具备高效的催化效果，且凝胶材料为球状，易于与污染物进行分离，可循环使用；
[0023]2)相较于贵金属催化剂，本专利技术中柠檬酸钠等原材料廉价易得，制备方法简单。
附图说明
[0024]图1为实施例1中制备得到的海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料的照片；
[0025]图2为实施例1
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3中制备得到的海藻酸铁盐
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柠檬酸钠凝胶材料对苯酚废水的降解效果图；
[0026]图3为实施例4
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6中制备得到的海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料对苯酚废水的降解效果图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]本专利技术提供了一种海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0029]1)配制海藻酸钠水溶液、FeSO4·
7H2O与柠檬酸钠的混合水溶液；
[0030]2)将海藻酸钠水溶液滴加至FeSO4·
7H2O与柠檬酸钠的混合水溶液中，之后静置反应；
[0031]3)反应结束后，进行后处理，即得到海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料。
[0032]步骤1)中，海藻酸钠水溶液中，海藻酸钠的质量浓度为1
‑
1.3g/100ml。FeSO4·
7H2O与柠檬酸钠的混合水溶液中，柠檬酸钠的摩尔浓度为0.1
‑
0.2mmol/L，FeSO4·
7H2O的摩尔浓度为0.1
‑
0.15mol/L。
[0033]步骤2)中，FeSO4·
7H2O与海藻酸钠的质量比为(2.7
‑
3.5):1。利用针管进行滴加，滴加速率为1.8
‑
2.2ml/min。静置反应过程中，温度为30
‑
35℃，时间为21
‑
25h。
[0034]步骤3)中，后处理包括过滤、洗涤、干燥。洗涤时，采用甲醇、乙醇或水中的一种或更多种作为洗涤剂；干燥温度为40
‑
50℃，干燥时间为4
‑
8h。
[0035]本专利技术同时提供了一种海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料，该凝胶材料采用上述方
法制备而成。
[0036]本专利技术还提供了上述海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料的应用，将凝胶材料与过氧化氢加入至苯酚废水中，对苯酚进行降解。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)配制海藻酸钠水溶液、FeSO4·
7H2O与柠檬酸钠的混合水溶液；2)将海藻酸钠水溶液滴加至FeSO4·
7H2O与柠檬酸钠的混合水溶液中，之后静置反应；3)反应结束后，进行后处理，即得到所述的海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料。2.根据权利要求1所述的海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的海藻酸钠水溶液中，海藻酸钠的质量浓度为1
‑
1.3g/100ml。3.根据权利要求1所述的海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的FeSO4·
7H2O与柠檬酸钠的混合水溶液中，柠檬酸钠的摩尔浓度为0.1
‑
0.2mmol/L，FeSO4·
7H2O的摩尔浓度为0.1
‑
0.15mol/L。4.根据权利要求1所述的海藻酸铁盐
‑
柠檬酸钠凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的FeSO4·
7H2O与海藻酸钠的质量比为(2.7
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：卢德力，杨琦东，韩生，陈哲，赵玉壮，王玉蒙，陈亚莉，穆晓银，孙彬，任飞鹤，卢义麟，李腾飞，田盼盼，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：