[发明专利]一种应用于吸附As的LaCl3

说明书

本发明公开了一种应用于吸附As的LaCl₃功能化膨胀石墨，该应用于吸附As的LaCl₃功能化膨胀石墨制备过程中用到的原料如下：1g可膨胀石墨、10mg/ml聚乙烯醇(PVA)溶液1000ml、1.23gLaCl₃、5ml25％的氨水、若干份超纯水，包括球磨性膨胀石墨制备、LaCl₃改性球磨性膨胀石墨的制备、平衡吸附等温实验、吸附动力学实验和实验结果的分析五大流程，将球磨性膨胀石墨磨成片状，避免了其蠕虫状特性使其漂浮在水面上，片状结构的可膨胀石墨在吸附LaCl₃后，制备得到的LaCl₃改性球磨性膨胀石墨，与废水中的As具有较强的亲和作用，同时可膨胀石墨具备的细孔结构、微孔发达、比表面积大的特性增加了吸附位点，增强了LaCl₃改性球磨性膨胀石墨对水中As的去除。

技术领域

本发明涉及As吸附技术领域，具体涉及一种应用于吸附As的LaCl₃功能化膨胀石墨及其制备方法。

背景技术

砷(As)是一种毒性很强的原生质毒物，已被国际防癌研究机构确定为第一类致癌物，世界卫生组织(WHO)将As列为水体中优先控制的污染物之一。因此，对水中As的去除越来越受到广泛关注。目前，去除水中As的方法主要有吸附、混凝沉淀/微滤、离子交换和膜技术等方法,其中吸附法因具有设备简单、运行可靠、除砷性能稳定、处理效率高、吸附干扰小、吸附剂可重复利用以及对环境很少产生二次污染等优点而得到广泛关注。

镧是一种丰富的稀土元素，作为吸附剂具有吸附容量高，吸附速度快，选择性好且可再生的优点。对磷酸盐具有很强的结合能力。As与磷位于同一主族，具有相似的结构。所以，很多研究将镧作为吸附As的潜在材料，以镧材料为原料的吸附剂已被广泛应用于净化污染水体，但较高的价格和资源的稀缺性限制了镧的广泛应用，而铁盐资源丰富且价格便宜，早前主要作为化学除As材料使用，但对As的吸附容量不够高，且目前只限于对石墨烯负载铁基材料进行研究。膨胀石墨(EG)作为一种新型功能性碳素材料，是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。具有独特的细孔结构、微孔发达、比表面积大、易再生，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。膨胀石墨的蠕虫状特性使其往往漂浮在水面，这限制了与废水中As的亲和作用，吸附位点减少，降低了其对水中As的去除。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种应用于吸附As的LaCl₃功能化膨胀石墨及其制备方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种应用于吸附As的LaCl₃功能化膨胀石墨，该应用于吸附As的LaCl₃功能化膨胀石墨制备过程中用到的原料如下：1g可膨胀石墨、10mg/ml聚乙烯醇(PVA)溶液1000ml、1.23gLaCl₃、5ml25％的氨水、若干份超纯水。

一种应用于吸附As的LaCl₃功能化膨胀石墨的制备方法，该应用于吸附As的LaCl₃功能化膨胀石墨的制备方法的具体步骤如下：

步骤一：球磨性膨胀石墨制备，称取1g可膨胀石墨，微波高火处理5s，使可膨胀石墨受热膨胀，成为蠕虫状的膨胀石墨；

步骤二：通过球磨机进行球磨，将其磨成片状物质，加入1000ml的10mg/ml聚乙烯醇(PVA)溶液中，冰水浴超声；

步骤三：进行第一次离心处理，取上清液，再进行第二次离心处理，取沉淀物质，将沉淀物质重新分散到200ml超纯水中；

步骤四：LaCl₃改性球磨性膨胀石墨的制备，称取1.23gLaCl₃溶于500ml超纯水中，磁力搅拌溶解；