【技术实现步骤摘要】
本申请属于离子交换领域以及水环境污染修复，具体涉及一种铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法及其应用。
技术介绍
1、硝酸盐是一种地表水中常见的污染物，主要来源于农业生产中的化肥、处置不当的生活污水和工业废水、畜牧业产生的粪便以及外泄的垃圾填埋场渗滤液。硝酸根及其产生的亚硝酸根会对人类，尤其是对婴幼儿的消化系统产生极大的伤害。我国的地表水环境质量标准(gb3838—2002)中对集中式地表饮用水补充水源地对硝酸盐的检出标准限值为10mg/l，因此，除去水中硝酸根是十分有必要的。
2、常见的硝酸根去除方式主要包括生物脱氮法、化学还原法、离子交换法、反渗透法、催化还原法等；其中，离子交换法因其工艺简单、效果稳定、处理快速等优点得到了广泛的使用；但是，常规离子交换树脂选择性吸附硝酸根离子的效率较低，因此如何得到吸附效率更高的离子交换树脂成为了去除水体中硝酸根的关键问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法及其应用。
2、为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以解决：
3、第一方面，本申请提供一种铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1，将离子交换树脂用nacl溶液浸泡后滤出，随后用hcl溶液浸泡后滤出，最后用naoh溶液浸泡后滤出，再用去离子水清洗树脂直至洗脱液ph＝7；
5、s2，将处理后的离子交换树脂与五水合硫酸铜溶液充分混合，然后用
6、s3，将铜改性树脂材料与七水合硫酸亚铁充分混合；
7、s4，将s3中混合物与过量的硼氢化盐溶液充分混合；然后用去离子水与无水乙醇进行多次洗涤并抽滤至滤液无色并烘干，得到铁铜双金属改性离子交换材料。
8、优选地，所述s1中，离子交换树脂包括在苯乙烯与二乙烯苯的交联共聚物基体上引入季铵基的强碱性阴离子交换树脂、弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂。
9、优选地，所述铁铜双金属改性离子交换材料中铁离子和铜离子以fe/cu金属氧化物纳米颗粒的形式沉淀在离子交换树脂中。
10、优选地，所述s1中，nacl质量分数为5～7％，naoh浓度为1～1.5mol/l，hcl浓度为1～1.5mol/l。
11、优选地，所述s1中，离子交换树脂在nacl溶液、hcl溶液、naoh溶液中依次浸泡时间均为6～10h。
12、优选地，所述s2中，五水合硫酸铜浓度为7～8g/l；混合时使用恒温振荡器，振荡转速为180～200r/s，温度为35±3℃，振荡时间为20～28h。
13、优选地，所述s2中，七水合硫酸亚铁浓度为17～18g/l；混合时使用恒温振荡器，振荡转速为180～200r/s，温度为35±3℃℃，振荡时间为20～28h。
14、优选地，所述s4中，硼氢化盐为硼氢化钠或硼氢化钾溶液，溶液质量浓度为4％～6％，反应温度为35±3℃，搅拌时间为2～3h。
15、第二方面，本申请提供一种基于上述制备方法制备的铁铜双金属改性离子交换材料，所述铁铜双金属改性离子交换材料的对硝酸根吸附的工作容量为3.89～4.58mmol/g。
16、第三方面，本申请提供一种铁铜双金属改性离子交换材料在去除水体中硝酸盐的应用。
17、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
18、本申请铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法包括以下步骤：取一定量预处理后的树脂与五水合硫酸铜溶液在恒温震荡水浴锅中充分震荡混合，随后将树脂滤出并用去离子水充分清洗；滤出后的树脂与一定量的硫酸亚铁溶液充分震荡混合后，加入过量的硼氢化钠溶液还原，即可得到铜铁改性后的树脂，这种通过硫酸铜及硫酸亚铁制备铁铜改性树脂的方法简单易行、生产成本低廉。
19、本申请改性后的铁铜双金属改性离子交换材料可用于硝酸根去除，相比未改性的树脂，本申请铁铜改性树脂对于硝酸根去除率明显提高，工作交换容量有较大提升，且吸附速率更快。
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1.一种铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，离子交换树脂包括在苯乙烯与二乙烯苯的交联共聚物基体上引入季铵基的强碱性阴离子交换树脂、弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂。
3.根据权利要求1所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述铁铜双金属改性离子交换材料中铁离子和铜离子以Fe/Cu金属氧化物纳米颗粒的形式沉淀在离子交换树脂中。
4.根据权利要求1所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，NaCl质量分数为5％～7％，NaOH浓度为1～1.5mol/L，HCL浓度为1～1.5mol/L。
5.根据权利要求4所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，离子交换树脂在NaCl溶液、HCL溶液、NaOH溶液中依次浸泡时间均为6～10h。
6.根据权利要求1所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述S2中，五水合硫酸铜浓度为7～8g/L；
7.根据权利要求1所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述S3中，七水合硫酸亚铁浓度为17～18g/L；混合时使用恒温振荡器，振荡转速为180～200r/s，温度为35±3℃，振荡时间为20～28h。
8.根据权利要求1所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述S4中，硼氢化盐为硼氢化钠或硼氢化钾溶液，溶液质量分数为4％～6％，反应温度为35±3℃，搅拌时间为2～3h。
9.一种基于权利要求1-8任一项所述制备方法制备的铁铜双金属改性离子交换材料，其特征在于，所述铁铜双金属改性离子交换材料的对硝酸根吸附的工作容量为3.89～4.61mmol/g。
10.一种权利要求9所述的铁铜双金属改性离子交换材料在去除水体中硝酸盐的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述s1中，离子交换树脂包括在苯乙烯与二乙烯苯的交联共聚物基体上引入季铵基的强碱性阴离子交换树脂、弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂。
3.根据权利要求1所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述铁铜双金属改性离子交换材料中铁离子和铜离子以fe/cu金属氧化物纳米颗粒的形式沉淀在离子交换树脂中。
4.根据权利要求1所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述s1中，nacl质量分数为5％～7％，naoh浓度为1～1.5mol/l，hcl浓度为1～1.5mol/l。
5.根据权利要求4所述的铁铜双金属改性离子交换材料的制备方法，其特征在于，所述s1中，离子交换树脂在nacl溶液、hcl溶液、naoh溶液中依次浸泡时间均为6～10h。
6.根据权利要求1所述的铁铜双...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小军，陈玉强，张凯，王旭东，兰世达，张碧荷，李卫冠，胡明睿，陈阳，侯智昊，
申请(专利权)人：西安西热水务环保有限公司，
类型：发明
国别省市：
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