本發(fā)明專利技術公開了一種毛竹遺態(tài)Fe2O3/Fe3O4復合重金屬吸附劑的制備方法。將毛竹切塊干燥后，削去結構致密的表層結構，加入稀氨水實驗浸煮劑中，在95～105℃條件下浸煮6小時，用超純水洗凈，并在75～85℃的烘箱內(nèi)干燥24小時，然后浸沒于硝酸鐵前驅體溶液中，在55～65℃水浴條件下保溫5天，然后取出試樣，在55～65℃條件下烘干24小時，產(chǎn)物磨碎，過100～150目篩，即制得毛竹遺態(tài)Fe2O3/Fe3O4復合重金屬吸附劑。本發(fā)明專利技術工藝簡單易行，制備過程費用低廉，毛竹材料易得，經(jīng)過工藝控制，提高了材料對重金屬的吸附性能；所得毛竹遺態(tài)Fe2O3/Fe3O4復合重金屬吸附劑可廣泛應用于重金屬污染水處理。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于廢物資源化利用和水處理
，特別涉及一種毛竹遺態(tài)Fe2O3/Fe3O4復合重金屬吸附劑的制備方法，利用毛竹為植物模板，經(jīng)過工藝控制，制備出以Fe2O3/Fe3O4為主要材料的復合重金屬吸附劑。
技術介紹
重金屬是一種可在生物體內(nèi)蓄積的有毒元素，隨著工業(yè)的發(fā)展，重金屬污染受到廣泛重視，重金屬進入環(huán)境后會在生物鏈中累積和富集，且不能被生物降解，可長期潛伏在環(huán)境中，并伴隨食物鏈進入人體嚴重危害生命健康；目前水中重金屬的去處方法主要有化學沉淀法、電浮選法、離子交換法、膜分離法和吸附法，其中吸附法由于其具有不產(chǎn)生二次污染，可再生回收等優(yōu)點而備受重視；目前，最常用的吸附劑有活性碳和改性纖維素等，但是大多吸附劑因成本高或是生產(chǎn)工藝復雜而限制其應用。 遺態(tài)材料是借用自然界經(jīng)億萬年的生物自身多層次、多維、多結構的本征結構，通過人工方法，變更其結構組分，制備出既保持自然界生物精細結構，又通過有選擇性的復合,人為賦予特性和功能的材料；它主要將植物模板的機理弓I入無機材料的合成和復合材料的制備，以天然植物結構為模板，制備出各種各樣具有鮮明植物結構特點、獨特顯微組織、組織結構可控、物理和力學性能可控的有序多孔無機纖維材料，從而制備出具有植物纖維生態(tài)陶瓷和金屬材料所具有的綜合性能優(yōu)良的遺態(tài)材料。目前，國內(nèi)外的研究者們已在嘗試以不同的纖維材料(如棉花、稻殼、黃麻、紙制品等)為模板制備獲得具備不同傾向功能的遺態(tài)多孔氧化物；木質(zhì)材料通過炭化可形成具有多孔結構的炭材料，該材料經(jīng)過特殊表面處理即可具有很強吸附活性，可應用于水體凈化，改善居住環(huán)境，電磁波屏蔽等環(huán)境保護等領域。毛竹具有生長快、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、用途廣的特點，是我國經(jīng)濟價值最高、面積分布最廣的竹種之一(占全國竹林面積的47%)，在廣西至2001年起就開始大量引進毛竹進行種植；毛竹的利用近幾年來得到了重視與發(fā)展，廣泛應用于農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、制造業(yè)和建筑業(yè)等領域，有很高的利用價值；目前對毛竹的利用主要集中在制紙漿、農(nóng)具、家具和日常生活用品，且主要利用毛竹主干，對毛竹根部以及分枝以上部分通常丟棄或作為柴火，這些部分作為可再生性廢棄物資源，如果處理不當，不僅會造成資源浪費，更會形成污染，給環(huán)境保護帶來壓力，不利于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；另外，毛竹具有不同尺度范圍的有序多孔的特殊解剖結構，紋孔膜和紋孔塞的存在，使得紋孔不是一種天然的開孔，通過適宜浸煮劑的預處理可以方便地將木材中導管孔的浸填體組織去除，增加待試毛竹竹材內(nèi)部結構的三維網(wǎng)絡連通性，提高后期浸潰性能，同時提高產(chǎn)物的網(wǎng)絡連通性，利于制備植物模板多孔吸附材料。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑的制備方法；該方法以稀氨水為浸煮劑，硝酸鐵為前驅體溶液制備毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑的方法，通過人工控制制備工藝，合成具有天然植物結構形態(tài)的毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑，對其進行物相與結構、成分組成以及形貌特征實驗表征，并應用于水環(huán)境有毒重金屬元素的吸附處理實驗，是一種廉價和環(huán)境友好材料，為毛竹木材利用提供一種新方法、新途徑。具體步驟為 (I)將毛竹切塊干燥后，削去結構致密的表層結構，備用。(2)配置體積濃度為5 8%的稀氨水作為實驗浸煮劑。(3)將硝酸鐵溶于體積比為1:1的乙醇-超純水混合溶劑中制得摩爾比濃度為I. 2 2 mo I/L的硝酸鐵溶液作為前驅體溶液。(4)將步驟(I)獲得的產(chǎn)物置于步驟(2)所制得的實驗浸煮劑中，在95 105°C條 件下浸煮6小時，完成抽提預處理。(5)將步驟(4)獲得的產(chǎn)物用超純水洗凈，并在75 85°C的烘箱內(nèi)干燥24小時。(6)將步驟(5)獲得的產(chǎn)物浸沒于步驟(3)所獲得的前驅體溶液中，在55飛5°C水浴條件下保溫5天，期間不定時補齊前驅體溶液以保證前驅液的工作濃度梯度上升，且保證步驟(5)獲得的產(chǎn)物始終處于被前驅體溶液浸沒的狀態(tài)，從溶液中取出試樣后，在55 65°C條件下烘干24小時。(7)重復步驟(6)的操作3 4次。(8)將步驟(7)獲得的產(chǎn)物置于溫度設置為60(T80(TC的馬弗爐中焙燒Γ6小時，然后在馬弗爐中冷至室溫。(9)將步驟⑶獲得的產(chǎn)物磨碎，過10(Γ150目篩，即獲得毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑。本專利技術工藝簡單易行，制備過程費用低廉，由于利用毛竹為主要原材料，材料易得，經(jīng)過工藝控制，大大提高了材料對重金屬的吸附性能；所得毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑可廣泛應用于重金屬污染水處理中。附圖說明圖I是本專利技術實施例所制備的毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑的紅外光譜S(FI-IR)0圖2是本專利技術實施例所制備的毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑的X射線衍射圖(XRD)。圖3是本專利技術實施例所制備的毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑的掃描電子顯微鏡鏡檢圖(SEM，其中a圖X300 ;b圖X 1000)。圖4是不同pH值下，本專利技術實施例所制備的毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑對六價鉻吸附去除率變化圖。圖5是pH值=3，本專利技術實施例所制備的毛竹遺態(tài)Fe2CVFe3O4復合重金屬吸附劑對不同濃度砷的吸附去除率變化圖。具體實施例方式實施例I、毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑的制備 (1)將I千克毛竹，切塊，干燥后切割為30X 10 X 3mm3尺寸的塊體，削去結構致密的表層結構，備用； (2)配置體積濃度為5%的稀氨水作為實驗浸煮劑； (3)將硝酸鐵溶于體積比為1:1的乙醇-超純水混合溶劑中制得摩爾比濃度為1.2mo I/L的硝酸鐵溶液作為前驅體溶液； (4)將步驟(I)獲得的產(chǎn)物置于步驟(2)所制得的實驗浸煮劑中，在100°C條件下浸煮6小時，完成抽提預處理； (5)將步驟(4)獲得的產(chǎn)物用超純水洗凈，并在80°C的烘箱內(nèi)干燥24小時； (6)將步驟(5)獲得的產(chǎn)物浸沒于步驟(3)所獲得的前驅體溶液中，在60°C水浴條件下保溫5天，期間不定時添加適量前驅體溶液以保證步驟(5)獲得的產(chǎn)物始終處于被前驅體溶液浸沒的狀態(tài)，從溶液中取出試樣后，在60°C條件下烘干24小時； (7)重復步驟(6)的操作3次； (8)將步驟(7)獲得的產(chǎn)物置于溫度設置為600°C的馬弗爐中焙燒3小時，然后在馬弗爐中冷至室溫； (9)將步驟(8)獲得的產(chǎn)物磨碎，過100目篩，即獲得毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑。圖f 3為本專利技術實施例所制備的毛竹遺態(tài)Fe203/Fe304復合重金屬吸附劑的表征圖(使用X射線衍射儀(XRD，X’Pert PRO)、熱重一紅外連用系統(tǒng)(STA-449C ；470 FT-IR)、元素分析儀(Perkin-Elmer)和掃描電子顯微鏡(SEM，JSM-6380LV))。II、重金屬吸附劑對六價鉻的吸附效果 (1)使用K2Cr2O7配置4瓶濃度為10毫克/升的六價鉻待處理液，使用HNO3和NaOH分別調(diào)節(jié)上述4瓶待處理液的pH值為I. 0,2. 0,3. 0,4. O ； (2)分別移取50毫升II第(I)步制備的4種待處理液分別編號裝瓶于4個100毫升離心管中備用； (本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種毛竹遺態(tài)Fe2O3/Fe3O4復合重金屬吸附劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：(1)將毛竹切塊干燥后，削去結構致密的表層結構，備用；(2)配置體積濃度為5~8%的稀氨水作為實驗浸煮劑；(3)將硝酸鐵溶于體積比為1:1的乙醇？超純水混合溶劑中制得摩爾比濃度為1.2~2？mol/L的硝酸鐵溶液作為前驅體溶液；(4)將步驟(1)獲得的產(chǎn)物置于步驟(2)所制得的實驗浸煮劑中，在95~105℃條件下浸煮6小時，完成抽提預處理；(5)將步驟(4)獲得的產(chǎn)物用超純水洗凈，并在75~85℃的烘箱內(nèi)干燥24小時；(6)將步驟(5)獲得的產(chǎn)物浸沒于步驟(3)所獲得的前驅體溶液中，在55~65℃水浴條件下保溫5天，期間不定時補齊前驅體溶液以保證前驅液的工作濃度梯度上升，且保證步驟(5)獲得的產(chǎn)物始終處于被梯度增加濃度的前驅體溶液浸沒狀態(tài)，從溶液中取出試樣后，在55~65℃條件下烘干24小時；(7)重復步驟(6)的操作3~4次；(8)將步驟(7)獲得的產(chǎn)物置于溫度設置為600~800℃的馬弗爐中有氧焙燒3~6小時，然后在馬弗爐中冷至室溫；(9)將步驟(8)獲得的產(chǎn)物磨碎，過100~150目篩，即制得毛竹遺態(tài)Fe2O3/Fe3O4復合重金屬吸附劑。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：朱宗強，朱義年，韋文慧，謝麗唯，秦輝，魏彩春，梁美娜，
申請(專利權)人：桂林理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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