[发明专利]一种具有Sb吸附功能的镧、铁功能化纳米片状炭材料

说明书

本发明公开了一种具有Sb吸附功能的镧、铁功能化纳米片状炭材料，该材料含有以下的成份：水稻秸秆碎片、氢氧化钾溶液、去离子水、含有LaCl₃和FeCl₃的乙二醇溶液、聚乙二醇和尿素，所述LaCl₃和FeCl₃的乙二醇溶液中镧铁摩尔之和保持在18mmol/L，所述氢氧化钾溶液3mol/L，所述聚乙二醇5mol/L和尿素1mol/L；所述镧铁摩尔比为1：3，1：2，1：1，2：1，3：1，所述纳米片状炭材料研磨过100目筛；本发明所述的一种具有Sb吸附功能的镧、铁功能化纳米片状炭材料，该材料具有性能好、成本低、再生快、可获得性大、选择性强、环境友好等优点，可以解决水体Sb污染的问题，使用镧铁功能化纳米片状炭材料作为吸附材料来净化水体Sb污染，适用于Sb污染水体治理等环保领域。

技术领域

本发明涉及锑污染治理领域，特别涉及一种具有Sb吸附功能的镧、铁功能化纳米片状炭材料。

背景技术

锑是一种天然存在的亲铜元素，在水环境中锑主要以Sb(III)和Sb(V)存在，且Sb(III)的毒性是Sb(V)的10倍，锑及其化合物被列为重点控制污染物，并对饮用水和地表水中锑的含量均制定了苛刻的环境标准，以降低锑污染的危害，由于原水水质特性复杂、处理技术落后、设备陈旧、管理不善及历史遗留等多方面的原因，中国300多家锑冶炼和采选企业的含锑废水处理效果不理想。

含有锑污染的水处理技术主要有吸附法、混凝沉淀、离子交换、膜处理技术等，但这些技术效率低、成本高、操作复杂，难以在满足水质标准的同时又兼顾经济性，因此，本发明通过制备一种镧铁功能化纳米片状炭材料的制备及对Sb的吸附性能研究。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有Sb吸附功能的镧、铁功能化纳米片状炭材料，可以有效解决背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种具有Sb吸附功能的镧、铁功能化纳米片状炭材料，该材料含有以下的成份：水稻秸秆碎片、氢氧化钾溶液、去离子水、含有LaCl₃和FeCl₃的乙二醇溶液、聚乙二醇和尿素，所述LaCl₃和FeCl₃的乙二醇溶液中镧铁摩尔之和保持在18mmol/L，所述氢氧化钾溶液3mol/L，所述聚乙二醇5mol/L和尿素1mol/L。

作为本发明优选的一种技术方案，所述镧铁摩尔比为1：3，1：2，1：1，2：1，3：1。

作为本发明优选的一种技术方案，所述纳米片状炭材料研磨过100目筛。

作为本发明优选的一种技术方案，该具有Sb吸附功能的镧、铁功能化纳米片状炭材料通过以下步骤制备得到：

S1、制备所需要的材料，准备好水稻秸秆碎片、氢氧化钾溶液、去离子水、含有LaCl₃和FeCl₃的乙二醇溶液、聚乙二醇和尿素；

S2、水稻秸秆放入到水热反应釜中反应，取适量水稻秸秆放入氢氧化钾溶液中，并放入水热反应釜；

S3、洗涤后烘箱烘干，样品取出真空抽滤后收集，用去离子水超声处理后再用去离子水洗涤，然后放入烘箱烘干；

S4、样品放置在气氛炉中煅烧，在气氛炉煅烧时向内部通入氮气；

S5、除去残留的KOH并干燥，取出炭材料用HCl溶液和去离子水洗涤，然后放在烘箱中干燥；

S6、研磨成纳米片状炭材料；

S7、加入含有LaCl₃和FeCl₃的乙二醇溶液，溶液中镧铁摩尔之和保持在18mmol/L，加入聚乙二醇和尿素；

S8、磁力搅拌后放入反应釜；