[发明专利]Ce掺杂改性ZnAl类水滑石的加工方法及应用

说明书

本发明公开了一种Ce掺杂改性ZnAl类水滑石的加工方法及应用，Ce掺杂改性ZnAl类水滑石的加工方法，通过添加金属离子Ce对ZnAl类水滑石材料进行掺杂改性，对水体中污染物进行吸附，尤其是对氯、溴、氟、磷、有机污染物和重金属等进行吸附去除。通过向二元的ZnAl类水滑石材料掺入金属Ce离子对材料进行改性制备出了三元ZnAl/Ce类水滑石掺杂材料，可提高吸附速率与其最佳的吸附容量，以磷为例，二元ZnAl类水滑石材料的最大吸附容量为24.5mg/g，三元ZnAl/Ce类水滑石掺杂材料最大吸附容量为28.9mg/g，且4～6h即可达到吸附饱和，避免了时间的浪费，且与传统的吸附除磷材料相比，该材料具有可大规模制备，成本低廉，具有吸附与催化性能好，反应迅速等特点。

技术领域

本发明涉及水体中磷的去除处理技术领域，具体涉及Ce掺杂改性ZnAl类水滑石的加工方法及应用。

背景技术

磷是生物不可或缺的元素，是骨骼、细胞、核酸、生物膜的主要成分，细胞的活动过程、生物体的代谢过程、生命体的生命活动过程都有磷的参与并有关键作用。目前，随着人类的生产与生活的需要，磷化工行业得到了较大规模的发展，同时磷的污染也不断扩大。近年来，我国富营养化水体不断增加，例如滇池、太湖等湖泊蓝藻大面积爆发，便与水体中磷污染相关，富营养化水体的处理已迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ce掺杂改性ZnAl类水滑石的加工方法及应用，解决我国富营养化水体不断增加，从而造成的生态环境形势日益严峻的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种Ce掺杂改性ZnAl类水滑石的加工方法，通过添加金属离子Ce对ZnAl类水滑石材料进行掺杂改性。

作为优选的，将Zn(A^n-)_2/n、Ce(B^m-)_3/m、Al(C^p-)_3/p、水和尿素于反应器中进行反应，得到Ce掺杂改性ZnAl类水滑石；其中A、B、C可以是NO₃^-、SO₄^2-、PO₄^3-、Cl^-、CH₃COO^-中的一种或几种。

作为优选的，将Zn(NO₃)₂·6H₂O、Ce(NO₃)₃·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O、水和尿素置于反应器中进行反应。

作为优选的，将反应所得产物过滤，洗涤至中性后在60-70℃烘箱干燥20-30h，得到Ce掺杂改性ZnAl类水滑石。

作为优选的，Zn²⁺、Al³⁺、Ce³⁺摩尔比为3:1:0.1-1

作为优选的，反应温度为80-140℃，反应时间为24-120h。

一种水体处理的方法，其特征在于：应用权利要求1-6任意一项所得到的Ce掺杂改性ZnAl类水滑石对水体中污染物进行吸附。

作为优选的，Ce掺杂改性ZnAl类水滑石用量为0.01-1mg/mL，吸附时间4-6h。

作为优选的，调节水的pH为5-7。

作为优选的，吸附的污染物包括氯、溴、氟、磷、有机污染物和重金属。