[发明专利]一种氢氧化铝膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化学品氧化铝的制备和应用的技术领域，确切地说是一种用于剧毒污染物重金属Cr(VI)的氢氧化铝膜的制备方法及其应用。

背景技术

随着经济的快速发展，重金属离子污染已经成为人们日益关注的热点，铬、镉和汞等是常见的重金属污染物。以铬为例，其污染主要来源于采矿、化工、电镀、印染、皮革等的工业废水和垃圾渗滤液等。受水中有机物、氧化还原物质、温度和硬度等条件的影响，铬在水环境中存在的价态主要是Cr(III)和Cr(VI)，其中以Cr(VI)的毒性最大，它在水环境中一般以Cr₂O₄^2-、Cr₂O₇^2-和HCrO₄^-三种阴离子形式存在，有强烈的刺激性与腐蚀性。Cr(VI)易被人体吸收并在身体内蓄积，人体会因其含量过高致癌、致畸、致突变。此外，水中的Cr(VI)不能直接被分解，排放到水体后同样会对环境、公共健康和发展产生很大的负面影响。因此，含Cr(VI)废水的处理具有十分重要的现实意义。

Cr(VI)废水的处理方法很多，主要包括氧化沉淀、离子交换、微生物、反渗透和吸附法等，其中吸附法具有处理成本低、去除效果好、选择性高和通用性强等优点，受到了广泛的关注。Mor等人[Mor S,Ravindra K,Bishnoi N R.Adsorption of chromium from aqueous solution by activated alumina and activated charcoal.Bioresource Technology,2007,98(4),954-957.]研究了活性氧化铝对Cr(VI)的吸附性能，研究发现其在室温下的吸附性能最佳，但饱和量仅为7.4mg/g。CN101348297A公开了一种重金属离子废水的处理方法，利用含有四氧化三铁的磁性微粒吸附废水中的重金属离子，吸附量可达36mg/g，随后利用氧化反应分离微性磁粒和吸附的铬离子，但存在处理过程复杂等缺点。此外，已报道的专利和文献中提到的吸附剂吸附Cr(VI)后分离较困难，有关其循环吸附性能的研究还鲜有报道。

无机膜具有耐热性好、化学和机械稳定性高、吸附污染物后容易分离等优良特性，在平板显示等大面积电子器件、分离和膜催化反应等许多领域已开始应用。CN102787309A公开了一种涉及薄膜晶体管领域的氧化铝薄膜的制备方法，将前驱体溶液在涂布面上涂布成膜，经热处理程序得到氧化铝薄膜；并以其为栅介质层制备ZTO半导体层，在其上制备源、漏电极，经封装得到薄膜晶体管。Soma等人[Soma C,Rumeau M,Sergent C.Use of mineral membrances in the treatment of textile effluents.Proc.1^st International Conference of Inorganic Membrances.Montpellier,France,1989,523-526.]利用0.2μm的氧化铝膜处理印染废水，其去除率在98%以上；Cumming等人[Cumming I W,Turner A D.Optimition of an UF pilot plant for the treatment of radioactive waste.Proc.Future Ind.Prospects Members Proc.Conf.Brussels,Belgium,1988,163.]采用孔径为2nm的氧化锆膜和0.2μm的氧化铝膜处理低放射性的废水，去除率为普通铁絮凝方法的5倍，已经实现工业化。综上，氧化铝膜等无机膜在印染废水和放射性废水等领域已有应用，但在Cr(VI)等重金属吸附领域的应用还鲜有报道。

综上，开发一种原料廉价、制备条件温和、对剧毒污染物Cr(VI)具有优异吸附性能，容易分离、回收并且可以循环再生使用的无机膜具有重要的科学意义和良好的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种原料廉价、来源广泛、制备方法简便、条件温和、吸附Cr(VI)污染物后容易分离并且可以循环再生使用的氢氧化铝膜的制备和使用方法，所制备的产物对水体中的剧毒污染物Cr(VI)具有优异的吸附性能。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的氢氧化铝膜的制备方法，其包括以下步骤：