[发明专利]一种用于高浓度含氟废水吸附净化处理的AlFu@CB复合吸附材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于高浓度含氟废水吸附净化处理的AlFu@CB复合吸附材料的制备方法，选取厚薄均匀的玉米苞叶剪成1cm*4cm的长条状并放入质量浓度为2%的氢氧化钠溶液中，于100℃搅拌加热27min，然后取出玉米苞叶用水冲洗至中性，烘干得到预处理后的玉米苞叶备用；将18.55g Al₂(SO₄)₃·18H₂O溶于79.5mL去离子水中，加入预处理后的玉米苞叶，于60℃加热1h，再将4.75g氢氧化钠和6.45g富马酸溶于95.5mL去离子水中并将形成的混合溶液滴加到上述体系中，持续搅拌混合均匀，于25℃振荡12h后静置12h，取出玉米苞叶用去离子水冲洗，于60℃烘干12h制得AlFu@CB复合吸附材料。本发明为高浓度含氟废水的吸附净化处理提供了高效快速的吸附剂AlFu@CB，同时也为农业废弃物玉米苞叶的资源化提供了新的途径。

技术领域

本发明属于含氟废水的吸附净化处理技术领域，具体涉及一种用于高浓度含氟废水吸附净化处理的AlFu@CB复合吸附材料的制备方法。

背景技术

氟元素是人体必需元素之一，其在饮用水中的最大限值是1.5mg/L，若人体长期饮用氟含量超标的水，不仅会造成氟中毒和严重的骨骼问题，还会引起儿童肝脏和肾脏功能的损害。因此，去除饮用水中的氟化物是一项具有积极意义的研究。现如今，除氟方法多种多样如化学沉淀法、电絮凝法、反渗透法、膜分离法和离子交换法等，其中吸附法是最主要的方法之一。

AlFu金属有机骨架在水中有较强的稳定性，其晶体结构由无数个Al-OH-Al链连接而成，且具有多孔三维结构，有望成为高效氟离子吸附剂。然而，金属有机骨架材料作为吸附剂，常常存在着固液分离上的困难。玉米是全球分布最广的农作物之一，大量的玉米苞叶（Corn brace，CB）没有被有效利用，一般常通过焚烧、掩埋等方式处理处置。玉米苞叶上有较多肉眼可见类似机织物“经纬线”的棱线，这些“经纬线”的棱线即为玉米苞叶束纤维。目前尚没有关于AlFu@CB复合吸附材料的相关记载，也没有关于将AlFu@CB复合吸附材料用于吸附净化处理高浓度含氟废水的相关报道。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种用于高浓度含氟废水吸附净化处理的AlFu@CB复合吸附材料的制备方法，该方法使用氢氧化钠溶液溶解或降解玉米苞叶束纤维之间的叶绿素等间质，使玉米苞叶束纤维解离出来，有利于金属有机骨架AlFu与玉米苞叶的结合，再以玉米苞叶为载体制备AlFu@CB复合吸附材料，有效缓解了单纯吸附剂投加到水体中易造成铝离子污染水体的问题，并且实现了玉米苞叶的变废为宝。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种用于高浓度含氟废水吸附净化处理的AlFu@CB复合吸附材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：选取厚薄均匀的玉米苞叶剪成1cm*4cm的长条状并放入质量浓度为2%的氢氧化钠溶液中，于100℃搅拌加热27min，然后取出玉米苞叶用水冲洗至中性，烘干得到预处理后的玉米苞叶备用；将18.55gAl₂(SO₄)₃·18H₂O溶于79.5mL去离子水中，加入预处理后的玉米苞叶，于60℃加热1h，再将4.75g氢氧化钠和6.45g富马酸溶于95.5mL去离子水中并将形成的混合溶液滴加到上述体系中，持续搅拌混合均匀，于25℃振荡12h后静置12h，取出玉米苞叶用去离子水冲洗，于60℃烘干12h制得用于高浓度含氟废水吸附净化处理的AlFu@CB复合吸附材料。

本发明为高浓度含氟废水的吸附净化处理提供了高效快速的吸附剂AlFu@CB，同时也为农业废弃物玉米苞叶的资源化提供了新的途径。

附图说明

图1是CB和AlFu@CB的红外光谱图；

图2是CB、AlFu和AlFu@CB的XRD谱图；

图3是时间对AlFu@CB吸附氟的影响曲线；