System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种氯氧化铟微米片吸附剂及其制备方法和应用技术_技高网

一种氯氧化铟微米片吸附剂及其制备方法和应用技术

技术编号:45001326 阅读:6 留言:0更新日期:2025-04-15 17:15
本发明专利技术提供了一种氯氧化铟微米片吸附剂及其制备方法和在吸附去除水中全氟辛酸的应用。所述方法是首先将氯化铟水合物溶解在稀盐酸溶液中,然后再通过一步煅烧法得到氯氧化铟,合成步骤简单快速,可实现氯氧化铟微米片吸附剂的大批量快速制备。本发明专利技术制备的氯氧化铟微米片吸附剂可暴露丰富的吸附位点,可通过静电和离子交换等方式实现对全氟辛酸污染物的高效去除,吸附容量可达748mg/g,是商用颗粒活性炭的11倍。本发明专利技术制备的氯氧化铟微米片吸附剂具有独特的二维微米片结构和表面正电性,不仅能有效去除水中的全氟辛酸污染物,还有望实现对其他常见阴离子污染物(如染料、无机含氧酸根)的吸附去除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水污染控制,具体涉及一种氯氧化铟微米片吸附剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、近年来,以全氟化合物为代表的新污染物受到了世界范围内的广泛关注。全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,pfoa)是最具代表性的一种全氟化合物,具有环境持久性、生物蓄积性和潜在的生物毒性。pfoa分子结构中一端是疏水全氟烷基链,另一端为亲水羧酸根,独特的两性结构使其具有良好的亲水亲油性,被广泛应用于水成膜泡沫灭火器、纺织和电镀等领域,并随着生产和消费过程进入环境中,已成为我国分布最为广泛、检出率最高的一类全氟化合物。同时,由于其分子中含有高能c–f共价键,具有优异的化学稳定性和热稳定性,释放到环境中难以发生自然光解、水解和生物降解等,对生态环境和人类健康的危害日益凸显。此外,研究表明,即使是接触较低水平的pfoa,长期暴露仍可能造成免疫系统、甲状腺和肝脏损伤,甚至引发癌症。因此,开发高效的pfoa控制技术已成为当前新污染物控制领域的热点和难点。

2、目前,具有经济可行性的pfoa去除技术主要有活性炭吸附、离子交换和反渗透技术。其中,活性炭吸附技术具有成本低、操作简单等优势,已成为科研界和产业界广泛关注的技术。然而,当前活性炭吸附技术仍存在吸附动力学缓慢和吸附容量有限的问题,亟需开发高效的吸附剂实现对水中pfoa的高效去除。


技术实现思路

1、本专利技术的第一目的是提供了一种氯氧化铟微米片吸附剂及其制备方法;第二目的是提供了该吸附剂在吸附去除水中pfoa污染物中的应用。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、本专利技术提供一种氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,该制备方法包括以下步骤:(1)将金属铟盐前驱体溶解在稀盐酸溶液中,得到前驱体溶液;(2)将所述前驱体溶液置于容器中进行煅烧处理,得到粉末;(3)将所述粉末依次经洗涤处理、真空干燥处理后,得到所述的氯氧化铟微米片吸附剂。

4、进一步的,步骤(1)中,所述金属铟盐为incl3·4h2o或in(no3)3·4h2o。

5、进一步的,步骤(1)中,所述金属铟盐具体为incl3·4h2o。

6、进一步的,步骤(1)中,所述稀盐酸溶液的浓度为0.1-0.3mmol/l。

7、进一步的,步骤(2)中,所述煅烧处理的温度为250-350℃,升温速率为10-30℃/min,时间为1-4h。

8、进一步的,步骤(3)中,所述洗涤处理为以水洗至上清液的ph为6-8,再经乙醇洗涤2-3次;所述真空干燥处理的温度为50-70℃,时间为8-16h.

9、进一步的,步骤(3)中,所述洗涤处理具体为以超纯水洗至上清液ph为近中性,再经乙醇吸附2次,所述真空干燥处理具体为在60℃真空干燥12h。

10、本专利技术还提供一种如上述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法所制得的氯氧化铟微米片吸附剂。

11、进一步的,所述的氯氧化铟微米片吸附剂为二维片状结构;其中,所述二维片状结构的长度和宽度尺寸为2-20μm,厚度为100-200nm。

12、本专利技术也提供如上述的氯氧化铟微米片吸附剂在吸附去除水中全氟辛酸污染物中的应用。

13、本专利技术与现有技术相比,具有以下有益效果:

14、(1)本专利技术采用一步煅烧法,通过简单控制煅烧温度和煅烧时间,即可实现氯氧化铟微米片吸附剂的结构调控,具有合成工艺简单和重复性好等优点,同时适应于快速大规模工业生产。

15、(2)本专利技术提供的吸附剂为氯氧化铟微米片吸附剂,能够吸附去除水中的全氟辛酸,该吸附剂具有丰富的吸附位点,可通过静电、离子交换等吸附机制去除水中的pfoa,解决常规活性炭去除pfoa过程中吸附速率缓慢、吸附容量有限的问题,可实现对水中pfoa污染物的快速、高效去除。

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【技术保护点】

1.一种氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金属铟盐为InCl3·4H2O或In(NO3)3·4H2O。

3.根据权利要求2所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金属铟盐具体为InCl3·4H2O。

4.根据权利要求1所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述稀盐酸溶液的浓度为0.1-0.3mmol/L。

5.根据权利要求1所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述煅烧处理的温度为250-350℃,升温速率为10-30℃/min,时间为1-4h。

6.根据权利要求1所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述洗涤处理为以水洗至上清液的pH值为6-8后,再经乙醇洗涤2-3次;所述真空干燥处理的温度为50-70℃,时间为8-16h。

7.根据权利要求6所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述洗涤处理具体为以超纯水洗至上清液pH为近中性,再经乙醇吸附2次,所述真空干燥处理具体为在60℃真空干燥12h。

8.如权利要求1至7中任一项所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法所制得的氯氧化铟微米片吸附剂。

9.根据权利要求8所述的氯氧化铟微米片吸附剂,其特征在于,所述的氯氧化铟微米片吸附剂为二维片状结构;其中,所述二维片状结构的长度和宽度为2-20μm,厚度为100-200nm。

10.如权利要求8所述的氯氧化铟微米片吸附剂在吸附去除水中全氟辛酸污染物中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金属铟盐为incl3·4h2o或in(no3)3·4h2o。

3.根据权利要求2所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金属铟盐具体为incl3·4h2o。

4.根据权利要求1所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述稀盐酸溶液的浓度为0.1-0.3mmol/l。

5.根据权利要求1所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述煅烧处理的温度为250-350℃,升温速率为10-30℃/min,时间为1-4h。

6.根据权利要求1所述的氯氧化铟微米片吸附剂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄宇雄谭贤军
申请(专利权)人:清华大学深圳国际研究生院
类型:发明
国别省市:

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