用于微污染水處理的鐵鎳負載納米過氧化鈣的制備方法技術

一種用于微污染水處理的鐵鎳負載納米過氧化鈣的制備方法，依次包括如下步驟：將鐵鎳水滑石粉末加入到濃度為0.2～0.8mmol/L的戊酸鈉溶液中，在50～70℃水浴中攪拌2～4h；再加入乙二胺四乙酸二鈉鈣，繼續在該水浴中攪拌2～4h，產物經過濾，用蒸餾水洗滌，濾干后，在105℃下烘干，再在300～500℃下煅燒30min，得到鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石；將30g鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石過20～30目篩，后加入40～50mL質量濃度為10％的雙氧水溶液中，并將整個反應置于4～5℃的水浴中，反應4～5h，將固體沉淀和液體分離，用去離子水洗滌固體3～5遍，105℃烘干，制得材料即為一種用于微污染水處理的納米過氧化鈣。該材料具有水滑石的特性，比表面積大，具有很強的吸附性，和催化氧化性。

Method for preparing iron nickel supported nano calcium peroxide for micro polluted water treatment

The invention relates to a preparation method for iron nickel micro polluted water treatment of nano calcium peroxide, the method comprises the following steps: adding nickel iron hydrotalcite powder to a concentration of 0.2 to 0.8mmol/L in the solution of sodium valproate, 50 ~ 70 DEG C water bath stirring for 2 ~ 4H; adding two sodium EDTA calcium to stir in the water bath in 2 ~ 4h, the product is filtered, washed with distilled water, filtered and dried, drying at 105 DEG C, and then annealed at 500 in 300 ~ 30min, obtained calcium oxide pillared Ni Fe hydrotalcite; 30g calcium oxide pillared hydrotalcite iron nickel 20 ~ 30 mesh sieve after adding 40 ~ 50mL, the concentration of 10% hydrogen peroxide solution, and the reaction is 4 to 5 DEG C water bath reaction, 4 ~ 5h, the solid and liquid separation, washing with deionized water solid 3 ~ 5 times, 105 drying, material is prepared for Nano calcium peroxide treated with micro polluted water. The material has the characteristics of hydrotalcite, large specific surface area, strong adsorbability and catalytic oxidation property.

【技術實現步驟摘要】
用于微污染水處理的鐵鎳負載納米過氧化鈣的制備方法
本專利技術涉及環境污染控制新材料的開發，尤其涉及一種用于微污染水處理的鐵鎳負載納米過氧化鈣的制備方法。
技術介紹
微污染水源水是指受到工農業和生活污水污染，其中部分項目超過《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中Ⅲ類水體規定標準的飲用水源水，近年來，我國飲用水水源水質面臨的形勢非常嚴峻，大部分城鎮飲用水水源已受到不同程度的污染，水體的富營養化現象不斷加重，水體中有機物種類和數量激增以及藻類的大量繁殖，給人們的飲用水安全問題帶來了巨大的威脅，現有水廠常規處理工藝已不能保證水廠對出水中污染物質的處理效果，因此也給現有的常規水處理工藝提出了新得挑戰。微污染水源水中所含污染物種類較多，性質較復雜，但濃度較低，針對微污染水源水的特點和現狀，可行的處理對策有：(1)預處理，在常規處理工藝(混凝+沉淀+過濾+消毒)前面增設預處理工藝，減輕常規處理工藝的負擔，使常規處理工藝能更好的的發揮作用，以此改善和提高飲用水水質；(2)強化常規水處理工藝的處理效果，如強化混凝、強化沉淀、強化過濾等：(3)將常規水處理工藝和深度微污染水源水處理技術進行聯合；(4)研究開發新型微污染水源水處理技術工藝等。但目前傳統處理工藝繁瑣，操作費用高。水滑石類化合物(LDHs)是一類具有層狀結構的新型無機功能材料，水滑石的主體層板化學組成與其層板陽離子特性、層板電荷密度或者陰離子交換量、超分子插層結構等因素密切相關。一般來講，只要金屬陽離子具有適宜的離子半徑(與Mg2+的離子半徑0.072nm相差不大)和電荷數，均可形成水滑石層板。水滑石化學結構通式為：[M2+1-xM3+x(OH)2]x+[(An-)x/n·mH2O]，其中M2+為Mg2+，Ni2+，Mn2+，Zn2+，Ca2+，Fe2+，Cu2+等二價金屬陽離子；M3+為Al3+，Cr3+，Fe3+，Co3+等三價金屬陽離子；An-為陰離子，如CO32-，NO3-，Cl-，OH-，SO42-，PO43-等無機和有機離子以及絡合離子，當層間無機陰離子不同，水滑石的層間距不同。
技術實現思路
本專利技術的目的是為克服現有技術處理微污染水體的不足，提供一種用于微污染水處理的鐵鎳負載納米過氧化鈣的制備方法。本專利技術采用的技術方案是依次包括如下步驟：1)將鐵鎳水滑石粉末加入到濃度為0.2～0.8mmol/L的戊酸鈉溶液中，每毫升戊酸鈉溶液加入0.3～0.7g鐵鎳水滑石，在50～70℃水浴中攪拌2～4h；再加入乙二胺四乙酸二鈉鈣，每克水滑石加入0.3～1.0mmol乙二胺四乙酸二鈉鈣，繼續在該水浴中攪拌2～4h，產物經過濾，用蒸餾水洗滌，濾干后，在105℃下烘干，再在300～500℃下煅燒30min，得到鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石；2)將30g鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石過20～30目篩，后加入40～50mL質量濃度為10％的雙氧水溶液中，并將整個反應置于4～5℃的水浴中，反應4～5h，將固體沉淀和液體分離，用去離子水洗滌固體3～5遍，105℃烘干，制得材料即為一種用于微污染水處理的納米過氧化鈣。本專利技術的優點是：該材料具有水滑石的特性，比表面積大，具有很強的吸附性，在水滑石層間利用有機吸附的方法，柱撐鈣質后，利用雙氧水作用在水滑石層間生成納米過氧化鈣。在微污染水體處理過程中，首先吸附污染物，對微污染水進行濃縮處理；其次，利用過氧化鈣和水反應能釋放出過氧化氫，過氧化氫能本材料中所含鐵質發生類芬頓反應，從而可以高效去除微污染水體中的有機物，產生意想不到的效果。具體實施方式以下進一步提供本專利技術的3個實施例：實施例1將市售鐵鎳水滑石粉末加入到濃度為0.8mmol/L的戊酸鈉溶液中，每毫升戊酸鈉溶液加入0.7g鐵鎳水滑石，在70℃水浴中攪拌4h；再加入乙二胺四乙酸二鈉鈣，每克水滑石加入1.0mmol乙二胺四乙酸二鈉鈣，繼續在該水浴中攪拌4h，產物經過濾，用蒸餾水洗滌，濾干后，在105℃下烘干，再在500℃下煅燒30min，得到鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石；將30g鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石過30目篩，后加入50mL質量濃度為10％的雙氧水溶液中，并將整個反應置于5℃的水浴中，反應5h，將固體沉淀和液體分離，用去離子水洗滌固體5遍，105℃烘干，制得材料即為一種用于微污染水處理的納米過氧化鈣。將該處理劑20g用于處理200mL微污染河道水體，處理后測水中氨氮、COD及總磷濃度，結果表明氨氮、COD及總磷的去除率分別為98.6％，99.6％和99.2％。所測各項指標均符合《地表水環境質量標準》I類水標準。實施例2將市售鐵鎳水滑石粉末加入到濃度為0.2mmol/L的戊酸鈉溶液中，每毫升戊酸鈉溶液加入0.3g鐵鎳水滑石，在50℃水浴中攪拌2h；再加入乙二胺四乙酸二鈉鈣，每克水滑石加入0.3mmol乙二胺四乙酸二鈉鈣，繼續在該水浴中攪拌2h，產物經過濾，用蒸餾水洗滌，濾干后，在105℃下烘干，再在300℃下煅燒30min，得到鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石；將30g鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石過20目篩，后加入40mL質量濃度為10％的雙氧水溶液中，并將整個反應置于4℃的水浴中，反應4h，將固體沉淀和液體分離，用去離子水洗滌固體3遍，105℃烘干，制得材料即為一種用于微污染水處理的納米過氧化鈣。將該處理劑20g用于處理200mL微污染河道水體，處理后測水中氨氮、COD及總磷濃度，結果表明氨氮、COD及總磷的去除率分別為98.6％，99.1％和99.1％。所測各項指標均符合《地表水環境質量標準》I類水標準。實施例3將市售鐵鎳水滑石粉末加入到濃度為0.6mmol/L的戊酸鈉溶液中，每毫升戊酸鈉溶液加入0.5g鐵鎳水滑石，在60℃水浴中攪拌3h；再加入乙二胺四乙酸二鈉鈣，每克水滑石加入0.8mmol乙二胺四乙酸二鈉鈣，繼續在該水浴中攪拌4h，產物經過濾，用蒸餾水洗滌，濾干后，在105℃下烘干，再在500℃下煅燒30min，得到鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石；將30g鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石過30目篩，后加入50mL質量濃度為10％的雙氧水溶液中，并將整個反應置于5℃的水浴中，反應5h，將固體沉淀和液體分離，用去離子水洗滌固體4遍，105℃烘干，制得材料即為一種用于微污染水處理的納米過氧化鈣。將該處理劑20g用于處理200mL微污染河道水體，處理后測水中氨氮、COD及總磷濃度，結果表明氨氮、COD及總磷的去除率分別為98.9％，99.4％和99.5％。所測各項指標均符合《地表水環境質量標準》I類水標準。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于微污染水處理的鐵鎳負載納米過氧化鈣的制備方法，其特征是依次包括如下步驟：1)將鐵鎳水滑石粉末加入到濃度為0.2～0.8mmol/L的戊酸鈉溶液中，每毫升戊酸鈉溶液加入0.3～0.7g鐵鎳水滑石，在50～70℃水浴中攪拌2～4h；再加入乙二胺四乙酸二鈉鈣，每克水滑石加入0.3～1.0mmol乙二胺四乙酸二鈉鈣，繼續在該水浴中攪拌2～4h，產物經過濾，用蒸餾水洗滌，濾干后，在105℃下烘干，再在300～500℃下煅燒30min，得到鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石；2)將30g鈣氧化物柱撐鐵鎳水滑石過20～30目篩，后加入40～50mL質量濃度為10％的雙氧水溶液中，并將整個反應置于4～5℃的水浴中，反應4～5h，將固體沉淀和液體分離，用去離子水洗滌固體3～5遍，105℃烘干，制得材料即為一種用于微污染水處理的納米過氧化鈣。

【技術特征摘要】
1.用于微污染水處理的鐵鎳負載納米過氧化鈣的制備方法，其特征是依次包括如下步驟：1)將鐵鎳水滑石粉末加入到濃度為0.2～0.8mmol/L的戊酸鈉溶液中，每毫升戊酸鈉溶液加入0.3～0.7g鐵鎳水滑石，在50～70℃水浴中攪拌2～4h；再加入乙二胺四乙酸二鈉鈣，每克水滑石加入0.3～1.0mmol乙二胺四乙酸二鈉鈣，繼續在該水浴中攪拌2～4h，產物經過濾，用蒸餾...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭明國，杜爾登，馬建鋒，王利平，李志宏，葛秋凡，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32