[发明专利]一种去除水中次氯酸根的复合吸附材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水中次氯酸根的复合吸附材料及其制备方法，具体涉及含次氯酸根的水体的深度处理，属于环境保护中废水处理领域。

背景技术

目前，许多国家把Cl₂和ClO^-一广泛应用于自来水的消毒剂，然而使用ClO^-一作为氯消毒剂会产生对人体有害的氯酸盐和次氯酸盐，在人体组织中在亚铁血红素的髓过氧化物酶的催化作用下，过氧化物与氯化物反应可产生ClO^-或者HClO。这种在血球内产生的ClO^-在生物大分子的氧化损伤过程中会损作人体细胞组织，时间长了还会引起身体组织的癌变。如果水体中存在过量的ClO^-，人体摄入之后会损伤体内的细胞组织，严重者甚至会引起体内细胞的癌变。因此对于水体中的次氯酸根的各国都需要进行严格的控制。

近年来发展了多种去除水中次氯酸根的的技术，有絮凝法，化学还原法，生物法等，都有自身的优缺点。如絮凝法残留的絮凝剂对人体有害；化学还原法尚处于实验室研发阶段，工程可操作性较差；生物法的经济代价较大，而且去除效果受水温、微生物培养情况和竞争阴离子等条件的限制较大。吸附法因是一种广泛用于从水溶液中去除离子的方法，其中吸附剂与离子之间通过静电相互作用或者吸附剂与离子螯合而达到去除水中离子的目的。传统的吸附剂有沸石，硅胶。沸石具有比表面积大、多孔的特点，但是吸附效率不高。硅胶具有比表面积大、多孔性吸附性能高的优点，但是制备成本高，工艺复杂。因此，需要开发一种成本低，来源广泛的吸附材料。

提木草在国内的正式名称叫猫尾草，提木草属禾本科植物，富含高纤维，原产于欧洲，现在作为一种经济作物被推广到了世界各地。纤维素分子结构里有羟基可以与水形成氢键，分子内部结构的无定形区域大吸湿性强，比表面积大吸附能力强，因此如果将其加工之后，则对于水中的离子具有良好的吸附效果。

发明内容

本发明针对目前吸附材料处理效率低的问题，提供了一种提木草复合吸附材料，该材料可以高效的去除水中的次氯酸根的。

本发明的另一个目的是解决了现有饮用水中次氯酸根的去除方法成本过高的问题。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：

(1)将提木草原材料放入蒸煮锅中蒸煮，然后在所得浆液中加入质量分数为60-64％的硫酸溶液，45～55℃下搅拌2～4h；

(2)将处理后的悬浮液用超声波震荡仪在40％输出功率下处理5～10分钟后，离心沉淀，过滤；

(3)将所得产物与K₂CO₃以质量比1∶1混合后放入管式炉内以25℃/min升温，在N₂保护下升温至不同温度活化50～60分钟，待冷却后使用蒸馏水进行冲洗至中性，并于105℃条件下烘干即得本发明的吸附材料。

所述的保护气体是指化学性质稳定，且不易与保护物发生化学反应的气体，最常用的是氮气。

本发明的原理是：通过对富含高纤维的提木草进行蒸煮以及加入硫酸溶液搅拌，超声波震荡处理，提取其中所富含的纤维素，然后再用K₂CO₃对提取的纤维素进行表面改性，使其能够和水中的次氯酸根的进行络合，这样制成的吸附材料，不仅吸附性能高而且对于水中的次氯酸根的具有选择吸附的性能，可以很好的吸附水中的次氯酸根的。

本发明的应用方法是：将本发明的吸附材料50g，投入到500mL含有次氯酸根的200～240的水体中，调节pH在6～7左右，搅拌之后静置4～5小时，然后过滤取出本发明的吸附材料即可。

本发明的有益效果是：本发明所述方法制得的提木草复合吸附材料表面积和孔隙率均优于现在有的吸附材料，并且具有可降解性、成本低、吸附容量大，来源广泛的特点。与现有的吸附材料相比，将所述的吸附材料用于吸附水中的次氯酸根的，可以有效的和次氯酸根的络合，高效的吸附水中的氰根离子。

具体实施方式

一种提木草复合吸附材料制备方法如下：