[发明专利]去除重金属的纳米颗粒净水材料及制备方法

权利要求书

1.去除重金属的纳米颗粒净水材料，其特征在于：以16～80目石英砂或20～100目沸石为基体滤料，在其上有厚度为0.5～3.1μm的纳米纤维状AlO(OH)粒子或纳米铝氧化物γ-Al₂O₃改性过滤涂层，改性过滤涂层的质量占滤料及涂层总质量的1～10％，纳米纤维状AlO(OH)粒子或纳米铝氧化物γ-Al₂O₃的粒径为15～120纳米，比表面积200～500m²/g。

2.去除重金属的纳米颗粒净水材料，其特征在于：以16～80目石英砂或20～100目沸石为基体滤料，在其上有厚度为0.3～3.4μm的纳米纤维状FeOOH粒子或纳米铁氧化物改性过滤涂层，改性过滤涂层的质量占滤料及涂层总质量的0.5～5％，纳米纤维状FeOOH粒子或纳米铁氧化物Fe₂O₃的粒径为15～120纳米，比表面积200～500m²/g。

3.权利要求1或2所述去除重金属的纳米颗粒净水材料的制备方法，其步骤如下：

1)将30～200g表面处理后的石英砂或沸石和浓度为0.5～10.5g/L、10～100mL的酸性溶液投放到180～300毫升二次去离子水中，并加热到60～100℃；

2)然后向其中投入质量2～10g、粒径15～120nm纳米铝粉、铁粉或氮化铝粉，超声条件下强烈搅拌，于60～100℃温度下超声0.2～3.5小时；

3)之后加入0.5～15g/L正硅酸四乙酯的乙醇溶液10～100mL，乙醇与正硅酸四乙酯的体积比为6.5～1.5∶1，继续超声搅拌处理20～100分钟，关闭超声，随槽保温2～6小时；

4)将制得的固液混合物用布氏漏斗进行过滤，将滤料用二次去离子水清洗至洗液中无滤渣后，转至干燥箱中在60～80℃温度下干燥5～12小时，即得到以纳米纤维状AlO(OH)粒子或纳米纤维状FeOOH粒子为过滤涂层的纳米颗粒净水材料；

5)将步骤4)制得的颗粒净水材料进一步转移到马弗炉中在300～600度焙烧2～5小时，即得到以纳米铝氧化物γ-Al₂O₃或纳米铁氧化物Fe₂O₃为过滤涂层的纳米颗粒净水材料。

4、如权利要求3所述的去除重金属的纳米颗粒净水材料的制备方法，其特征在于：石英砂的表面处理是将16～80目的石英砂用自来水反复冲洗，置烘箱中，在80～120℃下烘干；用1.0～3.0mol/L硝酸浸泡20～24小时后取出，再用自来水反复冲洗，然后用蒸馏水冲洗多遍以去除表面粘附的有机物，直到冲洗出水的pH为6.7～7.3，再将石英砂在烘箱中110～120℃烘干，储存备用。

5、如权利要求3所述的去除重金属的纳米颗粒净水材料的制备方法，其特征在于：沸石的表面处理是将高硅天然斜发沸石经破碎筛分出粒径为20～100目的颗粒，自来水冲洗，充分搅拌，以去除细末、粘土以及其它杂质，然后于蒸馏水中浸泡48～60小时，每隔5～8小时更换一次蒸馏水，以降低沸石的碱性；然后在烘箱中110～120℃烘干2～5小时，得到水洗沸石，储存备用。

6、如权利要求3所述的去除重金属的纳米颗粒净水材料的制备方法，其特征在于：酸性溶液为硼酸或水杨酸钠。