[发明专利]一种去除饮用水中含氯物质方法

说明书

技术领域

本发明属于先进材料领域，具体涉及一种吸附饮用水中含氯物质的Zn-Zr化合物的合成。

背景技术

饮用水的安全涉及人体健康，是经济社会发展中需要特别关注的技术领域。含氯物质是饮用水中最常见的有害物质，来源于自来水厂消毒过程中，我国规定饮用水中含氯物质的含量不得超过1.0毫克/L。由于水体中含有的含氯物质所引起的慢性疾病对人体的身体健康产生严重的影响，因此净化饮用水中的含氯物质具有重要的意义。目前，含氯物质的净化技术措施主要有：化学沉淀法、离子交换法、膜分离和吸附法。通过吸附材料净化饮用水中的含氯物质一种简便易行的技术措施。

本发明提出一种Zn-Zr二元纳米氢氧化物的合成方法，并将此类二元化合物体系用于水中含氯物质的净化，可在pH 3-7范围内，将水中的含氯物质的浓度降低到符合世界卫生组织规定的标准。

发明内容

本发明提出一种Zn-Zr二元纳米氢氧化物的合成方法，并将此类二元化合物体系用于水中含氯物质的净化，可在pH 3-7范围内，多种阴离子存在条件下，将水中的含氯物质的浓度降低到符合世界卫生组织规定的标准。

本发明一方面提供一种Zn-Zr复合材料，该复合材料通过下述方法制备：以可溶性的锌、锆盐为前体，在碱性沉淀剂的作用下经共沉淀制备得到。

其中，所述的Zn-Zr复合材料中Zn/Zr原子为1/1-1/10。

所述的Zn-Zr复合材料的比表面积在50-80m²/g。

所述的共沉淀步骤采用尿素、氢氧化钠、碳酸氢钠或者它们按照任意比例的混合物作为沉淀剂。

所述的共沉淀步骤体系的温度在25-80°C。

本发明另一方面提供一种去除饮用水中含氯物质方法，其特征在于使用上述本发明的Zn-Zr复合材料作为含氯物质吸附剂。

所述方法是向含氯物质浓度为20-30mg/L的待处理的饮用水中按照每升水1~150g的加入量投入Zn-Zr复合材料，在室温条件下，静态吸附10-150分钟。即可将水中含氯物质浓度降低到1.0mg/L的标准。该方法尤其优选适用于含有氯离子、氯酸根或氯代烃的饮用水处理。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1

将187g硝酸铜与240g硝酸铁溶于1L去离子水中，逐步滴入1mol/L的氢氧化钠沉淀剂，沉淀完全后，在60°C加热老化处理2小时后，充分洗涤至钠离子含量低于0.05%（质量分数），在90°C真空干燥6小时后，制得Zn-Zr二元纳米氢氧化物A。

实施例2

将150g硝酸铜与200g硝酸铁溶于1L去离子水中，逐步滴入1mol/L的尿素沉淀剂，沉淀完全后，在56°C加热老化处理2小时后，充分洗涤至钠离子含量低于0.05%（质量分数），在100°C真空干燥6小时后，制得Zn-Zr二元纳米氢氧化物B。

实施例3

将160g硝酸铜与120g硝酸铁溶于1L去离子水中，逐步滴入1mol/L的氢氧化钠沉淀剂，沉淀完全后，在65°C加热老化处理2小时后，充分洗涤至钠离子含量低于0.05%（质量分数），在90°C真空干燥6小时后，制得Zn-Zr二元纳米氢氧化物C。

实施例4

将180g硝酸铜与240g硝酸铁溶于1L去离子水中，逐步滴入1mol/L的氢氧化钾沉淀剂，沉淀完全后，在60°C加热老化处理2小时后，充分洗涤至钾离子含量低于0.05%（质量分数），在90°C真空干燥6小时后，制得Zn-Zr二元纳米氢氧化物D。

实施例5

将187g硝酸铜与340g硝酸铁溶于1L去离子水中，逐步滴入1mol/L的尿素沉淀剂，沉淀完全后，在70°C加热老化处理2小时后，充分洗涤至钠离子含量低于0.05%（质量分数），在90°C真空干燥6小时后，制得Zn-Zr纳米二元纳米氢氧化物E。

实施例6

将120g硝酸铜与260g硝酸铁溶于1L去离子水中，逐步滴入1mol/L的氢氧化钠沉淀剂，沉淀完全后，在76°C加热老化处理2小时后，充分洗涤至钠离子含量低于0.05%（质量分数），在90°C真空干燥6小时后，制得Zn-Zr二元纳米氢氧化物F。

实施例7

含氯物质浓度为20mg/L的10L水中，按水：剂（体积/质量）比100/1的比例投入Zn-Zr二元纳米氢氧化物，在室温条件下，静态吸附10-30分钟。

实施例8