[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN116474736A - 一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法 - Google Patents

一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116474736A
CN116474736A CN202310615983.9A CN202310615983A CN116474736A CN 116474736 A CN116474736 A CN 116474736A CN 202310615983 A CN202310615983 A CN 202310615983A CN 116474736 A CN116474736 A CN 116474736A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum
carbon
based adsorbent
doped aluminum
fluorine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310615983.9A
Other languages
English (en)
Inventor
叶长青
童琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong University
Original Assignee
Nantong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong University filed Critical Nantong University
Priority to CN202310615983.9A priority Critical patent/CN116474736A/zh
Publication of CN116474736A publication Critical patent/CN116474736A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/285Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/12Halogens or halogen-containing compounds
    • C02F2101/14Fluorine or fluorine-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本申请公开一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法,将0.8g铝盐和40‑300mL碳源用磁力搅拌器充分搅拌均匀后制备得到预处理溶液;预处理溶液放入高压反应釜中,在90‑120摄氏度下采用水热法反应1‑4小时,得到铝基除氟剂;对铝基除氟剂进行洗涤、干燥即得碳掺杂铝基吸附剂;本发明的铝基除氟剂具有高吸附容量、高选择性、高酸碱适用性、可回用性、抗阴离子干扰性好、成本低等特点;能够快速高效地去除水中含氟离子,适用于pH在3~12之间对氟有较高的吸附容量;制备方法简易、绿色,成本低且环保;铝基除氟剂的吸附容量大于600mg/g,可以用于地下水、自来水、工业废水等不同类型水样的氟离子去除。

Description

一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域,具体涉及一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法。
背景技术
目前,水处理领域常用的除氟方法包括吸附法、化学沉淀法、离子交换法、电凝法、电渗析法、反渗透法和膜分离法等。这些方法大多存在着成本高、工艺复杂,难操作等问题,限制了其应用。在各种除氟方法中,吸附法因其操作方便、成本较低、相对环境友好等特点,是一种较其他技术更理想和更有前途的方法。因此发明一种新型的、简便的、高效的除氟吸附剂具有重要意义。
当前成熟应用的除氟吸附剂主要是活性氧化铝,但是该产品存在比表面积较小,吸附能力低(其吸附容量一般在5-30mg/g范围),仅适用于酸性范围,成本较高等问题。目前出现了一种介孔氧化铝用于除氟,由于有较大的比表面积,介孔氧化铝的吸附除氟能力显著提高,一般可大于100mg/g。但是其制备工艺复杂,通常需要使用有机试剂,如有机溶剂、表面活性剂,有机铝原料等,依然存在环境不友好,成本高等局限。
发明内容
解决的技术问题:
本申请针对现有技术的不足,解决了目前铝基吸附剂比表面积较小,吸附能力低(其吸附容量一般在5-30mg/g范围),仅适用于酸性范围,成本较高等技术问题,提供了一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法,该除氟剂采用碳掺杂工艺,以乙酸为碳源,在90-120摄氏度下采用水热法简单制备,制备过程简便,绿色环保,成本低。
技术方案:
为实现上述目的,本申请通过以下技术方案予以实现:
一种碳掺杂铝基吸附剂,所述碳掺杂铝基吸附剂化学式为:AlOXCyHZ·2H2O,其中x取值3-5,y取值3.3-5,z取值5~7。
本申请还公开了一种碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,具体包括如下步骤:
第一步:将0.8g铝盐和40-300mL碳源用磁力搅拌器充分搅拌均匀后制备得到预处理溶液;
第二步:预处理溶液放入高压反应釜中,在90-120摄氏度下采用水热法反应1-4小时,得到铝基除氟剂;
第三步:对铝基除氟剂进行洗涤、干燥即得碳掺杂铝基吸附剂。
进一步地,所述第一步中铝盐为氯化铝或偏铝酸钠。
进一步地,所述第一步中碳源为乙酸。
进一步地,所述第三步中用去离子水进行洗涤。
进一步地,所述第三步中在60摄氏度下干燥。
进一步地,所述第三步中干燥时间为6小时。
有益效果:
本申请提供了一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法,与现有技术相比,具备以下有益效果:
1.本发明的铝基除氟剂具有高吸附容量、高选择性、高酸碱适用性、可回用性、抗阴离子干扰性好、成本低等特点。
2.能够快速高效地去除水中含氟离子,适用于pH在3~12之间对氟有较高的吸附容量。
3.本发明所述的制备方法简易、绿色,成本低且环保。
4.本发明的铝基除氟剂的吸附容量大于600mg/g。
5.初期吸附速度快,在开始吸附的10分钟内除氟率可达97.09%。
6.铝基除氟剂具有很好的抗阴离子干扰性和可回用性,能够在实际应用中提高除氟效果并减少废弃物产生。
7.本发明提供了一种简单、绿色、成本低、效果优异的铝基除氟剂及其制备方法,具有实用价值和推广意义。
8.该除氟剂的应用领域非常广泛,可以用于地下水、自来水、工业废水等不同类型水样的氟离子去除。
具体实施方式
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1:
一种碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,具体包括如下步骤:
第一步:将0.8g氯化铝或偏铝酸钠和100mL碳源乙酸混合;
第二步:搅拌均匀后制备得到预处理溶液;
第三步:预处理溶液放入高压反应釜中,在110摄氏度下采用水热法反应2小时,得到铝基除氟剂;
第四步:对铝基除氟剂用去离子水进行洗涤、在60摄氏度下干燥6小时即得碳掺杂铝基吸附剂。
实施例2:
一种碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,具体包括如下步骤:
第一步:将0.8g氯化铝和40mL乙酸用磁力搅拌器充分搅拌均匀后制备得到预处理溶液;
第二步:预处理溶液放入高压反应釜中,在90摄氏度下采用水热法反应1小时,得到铝基除氟剂;
第三步:对铝基除氟剂用去离子水进行洗涤、在60摄氏度下干燥6小时即得碳掺杂铝基吸附剂。
实施例3
一种碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,具体包括如下步骤:
第一步:将0.8g偏铝酸钠和300mL乙酸用磁力搅拌器充分搅拌均匀后制备得到预处理溶液;
第二步:预处理溶液放入高压反应釜中,在120摄氏度下采用水热法反应4小时,得到铝基除氟剂;
第三步:对铝基除氟剂用去离子水进行洗涤、在60摄氏度下干燥6小时即得碳掺杂铝基吸附剂。
以上对本发明做了示例性的描述,应该说明的是,在不脱离本发明的核心的情况下,任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种碳掺杂铝基吸附剂,其特征在于:所述碳掺杂铝基吸附剂化学式为:AlOXCyHZ·2H2O,其中x取值3-5,y取值3.3-5,z取值5~7。
2.一种权利要求1所述碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
第一步:将0.8g铝盐和40-300mL碳源用磁力搅拌器充分搅拌均匀后制备得到预处理溶液;
第二步:预处理溶液放入高压反应釜中,在90-120摄氏度下采用水热法反应1-4小时,得到铝基除氟剂;
第三步:对铝基除氟剂进行洗涤、干燥即得碳掺杂铝基吸附剂。
3.根据权利要求2所述碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,其特征在于,所述第一步中铝盐为氯化铝或偏铝酸钠。
4.根据权利要求2所述碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,其特征在于,所述第一步中碳源为乙酸。
5.根据权利要求2所述的碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,其特征在于:所述第三步中用去离子水进行洗涤。
6.根据权利要求2所述的碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,其特征在于:所述第三步中在60摄氏度下干燥。
7.根据权利要求2所述的碳掺杂铝基吸附剂的制备方法,其特征在于:所述第三步中干燥时间为6小时。
CN202310615983.9A 2023-05-29 2023-05-29 一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法 Pending CN116474736A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310615983.9A CN116474736A (zh) 2023-05-29 2023-05-29 一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310615983.9A CN116474736A (zh) 2023-05-29 2023-05-29 一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116474736A true CN116474736A (zh) 2023-07-25

Family

ID=87214039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310615983.9A Pending CN116474736A (zh) 2023-05-29 2023-05-29 一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116474736A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6638340B1 (en) * 2002-03-27 2003-10-28 Uop Llc Composite adsorbents for air purification
WO2005061099A1 (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Calgon Carbon Corporation Adsorbents for removing heavy metals and methods for producing and using the same
JP2011098346A (ja) * 2005-02-28 2011-05-19 Central Res Inst Of Electric Power Ind 車両用部品
CN106512936A (zh) * 2016-11-11 2017-03-22 镇江市高等专科学校 一种水热法制备除氟吸附剂及其应用
CN108067214A (zh) * 2017-11-28 2018-05-25 福建农林大学 一种碳掺杂二氧化钛光催化剂的制备方法
CN112547014A (zh) * 2020-12-07 2021-03-26 神美科技有限公司 一种碳掺杂氢氧化镁晶须负载稀土金属除氟材料的制备方法
CN112958050A (zh) * 2021-02-07 2021-06-15 浙江师范大学 一种柔性吸附剂及其制备方法和应用
CN113856648A (zh) * 2021-09-30 2021-12-31 南通大学 一种除氟用尿素胶吸附材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6638340B1 (en) * 2002-03-27 2003-10-28 Uop Llc Composite adsorbents for air purification
WO2005061099A1 (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Calgon Carbon Corporation Adsorbents for removing heavy metals and methods for producing and using the same
JP2011098346A (ja) * 2005-02-28 2011-05-19 Central Res Inst Of Electric Power Ind 車両用部品
CN106512936A (zh) * 2016-11-11 2017-03-22 镇江市高等专科学校 一种水热法制备除氟吸附剂及其应用
CN108067214A (zh) * 2017-11-28 2018-05-25 福建农林大学 一种碳掺杂二氧化钛光催化剂的制备方法
CN112547014A (zh) * 2020-12-07 2021-03-26 神美科技有限公司 一种碳掺杂氢氧化镁晶须负载稀土金属除氟材料的制备方法
CN112958050A (zh) * 2021-02-07 2021-06-15 浙江师范大学 一种柔性吸附剂及其制备方法和应用
CN113856648A (zh) * 2021-09-30 2021-12-31 南通大学 一种除氟用尿素胶吸附材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIN TONG ET AL.: ""Carbon doping enhances the fluoride removal performance of aluminum‑based adsorbents"", 《ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH》, vol. 31, 30 April 2024 (2024-04-30), pages 33780 *
刘礼俊等: ""醋酸氧铝的制备及其对刚果红的吸附试验研究"", 《湿法冶金》, vol. 41, no. 6, 31 December 2022 (2022-12-31), pages 1 *
王洪伟等: "《环境功能材料》", 31 August 2021, 吉林出版集团股份有限公司, pages: 100 - 101 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113564598B (zh) 一种集成电路用铜钛腐蚀液及其生产工艺
CN118145810B (zh) 一种水处理用缓蚀阻垢剂及其制备工艺
US11781068B2 (en) Corrosion inhibitor for soft water circulation heating and cooling system and preparation method of corrosion inhibitor
CN110644014A (zh) 一种四乙基氢氧化铵的制备方法
CN116474736A (zh) 一种碳掺杂铝基吸附剂及其制备方法
CN103012114B (zh) 同时制备dl-酒石酸和dl-酒石酸氢钾的方法
CN107746118B (zh) 一种水处理剂及其制备方法
CN112916025B (zh) 一种羟基氯铜催化剂、制备方法及应用
CN112778313A (zh) 一种电子级四甲氧甲基甘脲及其制备方法
CN116809034B (zh) 一种基于稀土改性煤矸石的除磷剂的制备方法
JP2005089313A (ja) イオン性液体の精製方法
CN111926333B (zh) 一种处理热浸镀废板用复合缓蚀剂的制备方法
CN103073588A (zh) 功能化离子液体及其应用
CN103396768B (zh) 一种载冷剂乙二醇的缓释工艺
CN108516622B (zh) 一种端羧基超支化聚合物阻垢剂及其制备方法和应用
CN109482133B (zh) 一种利用Hummers法的废液制备吸附材料的方法
CN108467407B (zh) 一种增强二维层状稀土有机膦酸盐质子传导能力的方法
CN115634675B (zh) 一种电子级工业二氧化硅基材色谱填料及制备方法和应用
CN104710068A (zh) 一种氯球生产废水的处理及资源化回用方法
CN114853693B (zh) 季铵盐离子液体及其制备方法和作为金属缓蚀剂的应用
CN114959264B (zh) 一种环境友好型萃取体系及基于其的提钪方法
CN118684360B (zh) 一种生物基阻垢剂的制备方法
CN115094406B (zh) 无磷预膜剂及其制备方法和应用
CN114133386B (zh) 银离子络合剂、制备方法及直接将废水中银离子转变为抗菌材料的方法
CN115582097B (zh) 废液吸附材料、废液处理系统及工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination