[发明专利]一种新型双功能树脂基纳米复合材料制备方法、复合材料及一种水体深度除三价砷的方法

权利要求书

1.一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将(NH₄)₂Ce(NO₃)₆、NaNO₃、HNO₃溶解于水中，得到溶液；

(2)取强碱性阴离子交换树脂加入上述步骤(1)中配制的溶液中并持续搅拌；

(3)步骤(2)完成后，取出强碱性阴离子交换树脂，自然风干，然后转移至NaOH溶液中并持续搅拌；

(4)步骤(3)完成后，取出强碱性阴离子交换树脂，自然风干，然后转移至NaCl溶液中并持续搅拌；

(5)滤出强碱性阴离子交换树脂颗粒，水洗至中性后用无水乙醇清洗，然后置于烘箱中烘干，即得新型双功能树脂基纳米复合材料；

步骤(1)中，(NH₄)₂Ce(NO₃)₆浓度为0.18-0.54mol/L，NaNO₃浓度为2-5mol/L，HNO₃浓度为3-5mol/L。

2.根据权利要求1所述的一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述强碱性阴离子交换树脂为D201树脂、201×7树脂和201×4树脂中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述强碱性阴离子交换树脂与步骤(1)中配制的溶液的固液比为50-200g/L，搅拌速度为200-300rpm，持续搅拌8-10小时。

4.根据权利要求3所述的一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，NaOH溶液的质量浓度为5-15％，强碱性阴离子交换树脂与NaOH溶液的固液比为50-200g/L，在200-300rpm条件下持续搅拌8-10小时；步骤(4)中，NaCl溶液的质量浓度为5-15％，强碱性阴离子交换树脂与NaCl溶液的固液比为50-200g/L，在200-300rpm条件下持续搅拌8-10小时。

5.根据权利要求4所述的一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，用无水乙醇清洗3-5次，单次清洗无水乙醇用量体积为50-150mL；烘干热处理温度为40-60℃，热处理时间为8-12小时。

6.一种新型双功能树脂基纳米复合材料，其特征在于，该复合材料的基体为苯乙烯-二乙烯苯共聚球体，内含正电性的季胺基团和孔结构，孔径分布在5-105nm之间，孔内均匀分布有纳米氧化铈颗粒，该复合材料由上述权利要求1至5任一项所述的方法制备得到。

7.一种水体深度除三价砷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)过滤含三价砷废水，去除悬浮颗粒物，并调节滤液pH至3.0-9.0之间；

(b)向滤液中持续投加双氧水，吸附塔进水混合液中双氧水摩尔浓度为三价砷浓度的2-5倍；

(c)将步骤(b)中的混合液通过填充有权利要求6的新型双功能树脂基纳米复合材料的吸附塔；

(d)当出水砷浓度达到泄露点时停止吸附，利用NaOH-NaCl混合溶液对吸附塔内的新型双功能树脂基纳米复合材料进行脱附再生，再生后供循环使用。

8.根据权利要求7所述的水体深度除三价砷的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述含三价砷废水中三价砷的浓度为100-500μg/L；在步骤(c)中，所述吸附塔的操作温度为10-30℃，混合液流速为5-15BV/h。

9.根据权利要求7所述的水体深度除三价砷的方法，其特征在于，在步骤(d)中，所述泄露点为出水砷浓度为10μg/L，NaOH-NaCl混合溶液中NaOH和NaCl的质量浓度分别为5-15％，在50-65℃下以0.5-2.0BV/h进行脱附再生。