镁铝二元水滑石的焙烧物在吸附处理酸性红88中的应用制造技术

技术编号:3861895 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种镁铝二元水滑石的焙烧物在吸附处理酸性红88中的应用,所述的镁铝二元水滑石的焙烧物是镁铝二元水滑石于400~600℃下焙烧完全,得到的焙烧产物,所述的镁铝二元水滑石通式为:[Mg↑[2+]↓[(1-x)]Al↑[3+]↓[x](OH)↓[2]](CO↓[3]↑[2-])↓[x/2].mH↓[2]O,式中:x为Al↑[3+]/(Mg↑[2+]+Al↑[3+])的物质的量之比,0.2<x<0.4,m为结晶水数目,2≤m≤6。本发明专利技术以镁铝二元水滑石的焙烧物用于吸附废水溶液中的酸性红88,吸附容量大,吸附废水浓度高,吸附后的材料容易回收利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及镁铝二元水滑石的焙烧物在吸附处理酸性红88中的应用。(二)
技术介绍
染料废水属于难治理的工业废水之一,具有色度高、化学成分复杂、 难生化降解等特点,而酸性红染料属偶氮类染料,具有耐日晒、抗氧化性 好、稳定性强等特点,也是这一原因导致其水溶液处理困难,目前仍然没有 经济有效的方法,而且在厌氧条件下酸性红的氮链降解能产生芳香胺类化 合物,这类物质具有毒性和致癌性,给环境和人类健康带来很大的危害,所 以对此种染料废水进行经济高效的处理势在必行。目前,常用的去除染料的方法有化学混凝、电解、生物降解、氧化、 吸附等。吸附法作为高效低耗的分离过程,在溶液的溶质分离中显示出显 著的优越性,适合于废水中酸性红88的脱除。但是,天然的一些吸附材 料一般对酸性红88的吸附容量偏低,所以人工合成高效吸附材料成为当 前材料和环境修复研究的热点。水滑石类化合物(Layered Double Hydroxides,简称LDHs ),由带正 电的金属氢氧化物层板与可交换的层间阴离子组成,其化学通式为 (An—U,mH20,其中M2+:Mg2+、 Ni2+、 Co2+、 Zn2+、 012+等二价金属离子;M3+ = Al3+、 Cr3+、 Fe3+、 Sc3+等三价金属离子;x为 M3+ / (M2++M3+)的物质的量比,通常在0.2 0.33之间;An-为插层阴离 子,如C032-、 N03-、 Cr、 OH-、 S042-、 P043-、 C6H4(COCT)2等无才几和有机阴离子;m为结晶水数目。水滑石类化合物经过焙烧具有比较大的比 表面,同时存在特殊的结构记忆效应,使得它对于阴离子废水的处理有着 较好的应用前景。现有的技术中有二元水滑石的焙烧物用于吸附废水中的阴离子染料 如酸性蓝80,活性深蓝ST-2GLN等,目前还未见有^:铝二元水滑石的焙 烧物用于吸附处理水体中酸性红88的"t艮道。
技术实现思路
为了克服现在技术中酸性红88处理效率低以及容易引起二次污染等 缺点,本专利技术提供了镁铝二元水滑石的焙烧物在吸附处理酸性红88中的 应用。本专利技术采用的技术方案是4美铝二元水滑石的焙烧物在吸附处理酸性红88中的应用,所述的《美 铝二元水滑石的焙烧物是4美铝二元水滑石在400 60(TC温度下焙烧完全, 通常优选焙烧4 7小时,得到的焙烧产物,所述的镁铝二元水滑石通式 为(C032國)x/2.mH20,式中x为Al3+/ ( Mg2++Al3+) 的物质的量之比,0.2 < x < 0.4, m为结晶水数目,通常在2~6之间;对 于Mg/Al物质的量之比为3的4美铝二元水滑石,m=4。优选的,所述镁铝二元水滑石通式为(C032-)。.125'4H20。优选的,所述焙烧温度为500°C。焙烧时间更优选为5小时。 较为具体的,所述的应用为将所述镁铝二元水滑石的焙烧物投入含 有酸性红88的水体中,调节水体pH值为2 13,于15 55。C温度下进行 吸附处理1 5小时,过滤除去滤饼,得滤液即为除去酸性红88后的水体;所述镁铝二元水滑石的焙烧物的质量为水体中酸性红88质量的0.4倍以 上,通常优选镁铝二元水滑石的焙烧物的质量为水体中酸性红88质量的 0.5~0.7倍,最优选为0.5倍。所述处理过程中,采用恒温水浴控温,用0.01mol/L的NaOH溶液和 0.01mol/L的HC1溶液调节水体的pH值。所述的水体为含有酸性红88的废水。所述吸附处理过程中调节水体 pH值优选为3 11,最优选pH值为ll。所述吸附处理过程中温度优选为 15°C。所述镁铝二元水滑石的焙烧物与中国专利申请20081012092.5的取得 的方法相同。向待处理的酸性红88废液中加入一定量的镁铝二元水滑石焙烧物, 搅拌一定时间后,取混合液离心分离,取上清液分析酸性红88的浓度。 酸性红88浓度的测定采用可见光分光光度法。镁铝二元水滑石的焙烧物对溶液中酸性红88的吸附量g用式(1 )计 算,即Q-(C。-Ct)窗 (1) 镁铝二元水滑石的焙烧物对溶液中酸性红88的去除率ti用式(2 )计 算,即71= (C『Q)/Co (2)其中,Co和Ct分别为起始的和处理后溶液酸性红88的浓度,V为溶 液的体积,M为吸附剂的质量。本专利技术中所采用的镁铝二元水滑石的焙烧物对水体中的酸性红88有 很高的吸附容量,如在下述条件下进行吸附时,吸附容量可以达到1999.02mg/g,明显优于一般的吸附材料投放的吸附材料的质量为50mg, 处理酸性红88的浓度为2000mg/L溶液50ml,控制溶液pH值为11,温 度为15°C,吸附时间为4h。所述镁铝二元水滑石的焙烧物在吸附处理酸性红88后,可在 300 500。C温度下,在马弗炉中焙烧2 5小时再生,可回收再次作为镁铝 二元水滑石的焙烧物利用。实验表明,经过4次回收利用后去除率仍然可 以达到90%。本专利技术的有益效果主要体现在以^:铝二元水滑石的焙烧产物用于吸 附废水溶液中的酸性红88,吸附容量大,吸附废水浓度高,吸附后的材 料容易回收利用。(四) 附图说明图l是实施例1 5中去除率与焙烧温度的关系图。图2是实施例6 13中吸附容量与吸附时间的关系图。图3是实施例14 17中去除率与溶液浓度的关系图。图4是实施例18~22中去除率与焙烧物用量的关系图。图5是实施例23 27中去除率与温度的关系图。图6是实施例28 34中去除率与初始pH值的关系图。(五) 具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述,但本专利技术的保护范围 并不仅限于此镁铝二元水滑石的焙烧物制备将0.15molMg(NO3)2'6H2O溶于150ml水和0.05molAl(NO3)3'9H2O 溶于150ml水配置成溶液A,将0.4molNaOH溶于150 ml水和 0.025molNa2CO3溶于150ml水配置成溶液B,然后将溶液A和溶液B分别滴加到100 ml的去离子水中,保持2滴/秒的滴加速度,恒温30°C,强 烈搅拌,保持pH在8 10之间,滴加完毕继续搅拌2h,于55。C晶化20h, 离心,打浆洗涤至中性,80。C干燥18h制得13.4g的镁铝二元水滑石。取上述方法制得的0.2 g镁铝二元水滑石各5份分别在不同温度下焙 烧5小时,所得的焙烧物用于实施例1 5。结果表明达到最大去除率时的 焙烧温度为500°C。取上述方法制得的12.4 g镁铝二元水滑石在500。C下焙烧5小时得到 相应的焙烧产物共6.7 g。取上述方法制得的焙烧物0.5 g,用于实施例 6 13,结果表明达到吸附平衡的时间约100min;取上述方法制得焙烧物 0.3 g,用于实施例14~17,结果表明有较好去除率时最大浓度为2000mg/L; 取上述方法制得的焙烧物0.3 g,用于实施例18 22,结果表明当去除率 达到最大时的最小添加量为50mg;取上述方法制得的焙烧物0.3 g用于 实施例23~27,结果表明去除率最大时的温度为15°C;取上述方法制得 的焙烧物0.4 g用于实施例28~34,结果表明去除率最大时的pH为3~11。实施例1 5:准备5份酸性红88浓度为2000mg/L的50ml的废水,称取50mg分 别在200, 300, 400本文档来自技高网
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【技术保护点】
镁铝二元水滑石的焙烧物在吸附处理酸性红88中的应用,所述的镁铝二元水滑石的焙烧物是镁铝二元水滑石于400~600℃下焙烧完全,得到的焙烧产物,所述的镁铝二元水滑石通式为:[Mg↑[2+]↓[(1-x)]Al↑[3+]↓[x](OH)↓[2]](CO↓[3]↑[2-])↓[x/2].mH↓[2]O,式中:x为Al↑[3+]/(Mg↑[2+]+Al↑[3+])的物质的量之比,0.2<x<0.4,m为结晶水数目,2≤m≤6。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:倪哲明王巧巧张峰毛江洪
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]

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