CN104056591A - 磁性有机污染废水处理剂及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁性有机污染废水处理剂及其制备方法和用途，属于印染废水处理领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种磁性有机污染废水处理剂及其制备方法和用途。本发明磁性有机污染废水处理剂，其通式为Fe3O4/Mn+1Xn,其是在Mn+1Xn上负载Fe3O4得到的复合物；其中，所述Mn+1Xn中M为过渡金属元素，X为C、N或CN，n为1、2或3。本发明磁性有机污染废水处理剂用于吸附染料废水中的有机物质。本发明得到磁性有机污染废水处理剂制备方法简便，价格低廉，对印染废水的吸附效果好，后处理简单而且可以重复使用多次。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁性有机污染废水处理剂及其制备方法和用途，属于印染废水处理领域。
背景技术
随着我国印染工业的发展导致了大量的印染废水的排放。印染废水是一类含有一定量难生物降解的有机废水。常用的处理方法有吸附法、化学混凝法、微波辐射法、光催化降解法等。其中，吸附法具有吸附反应迅速和不需要加入其它添加剂的优点。吸附是发生在吸附剂固体表面，没有化学反应发生，因而不会引入其它杂质，一直是污染废水最重要的处理方法之一。
现有的吸附法主要是利用吸附剂较大的比较面积和较高的吸附容量来去除有机污染废水中的有机物。常用的吸附剂有黏土、活性炭、膨润土、碳纳米管、石墨烯以及金属氧化物等。现有的吸附效果比较好的吸附剂有碳纳米管和石墨烯，但是其制备程序复杂，价格昂贵，而且采用现有的吸附剂，印染废水经吸附后，吸附剂与溶液分离困难，而且吸附剂和吸附质聚集，后处理困难，吸附剂再生较难，很可能带来二次污染，而且吸附剂再生操作复杂，现有的主要是经过高速离心和复杂的后处理步骤，如湿法催化氧化法再生、微波再生、点再生等，操作非常不便。
广西师范大学所述论文“《吸附剂的氧化再生及其在印染废水中的应用》林香凤”第四页明确指出湿法催化氧化法用于活性炭的再生，其是在高压反应釜中对吸附苯酚饱和的活性炭进行多相湿法催化氧化，使活性炭获得再生，在210℃，氧分压为0.6MPa下反应1h的活性炭再生效率仅为47％。其中还记载了多种再生方法，均比较复杂。
而磁性物质负载在过渡金属碳化物、过渡金属氮化物或过渡金属碳氮化物上制成磁性材料还未有报道。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种磁性有机污染废水处理剂。
磁性有机污染废水处理剂，其通式为Fe3O4/Mn+1Xn,其是在Mn+1Xn上负载Fe3O4得到的复合物；其中，所述Mn+1Xn中M为过渡金属元素，X为C、N或CN，n为1、2或3。
进一步地，优选所述Mn+1Xn与Fe3O4中Fe元素的质量比为1:0.7～2.5；更优选所述Mn+1Xn与Fe3O4中Fe元素的质量比为1:1.8～2.5；更优选所述Mn+1Xn与Fe3O4中Fe元素的质量比为1:2.2。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供磁性有机污染废水处理剂的制备方法。
本发明磁性有机污染废水处理剂的制备方法，包括如下步骤：
a、将Mn+1AXn相物质加入氢氟酸水溶液中，使Mn+1AXn相物质中A完全溶解于氢氟酸水溶液中，过滤得到黑色沉淀，分别用水和乙醇洗涤，真空干燥，得到Mn+1Xn；
其中，所述Mn+1AXn相物质中M为过渡金属元素，A是第三或第四主族元素，X是C、N或CN，n为1、2或3；
b、取碱加入二乙二醇中，在氩气或氮气保护下于温度100～160℃下反应，反应时间为0.5～2h，冷却得到溶液B，所述碱与二乙二醇的料液比为1:80～120g/mL，所述碱为NaOH或KOH；
c、取Mn+1Xn加入二乙二醇中，超声波分散均匀，然后加入铁盐，在反应温度200～240℃下反应0.3～1h后加入溶液B继续反应1～3h，反应完毕，冷却，用磁铁将沉淀吸出，将沉淀洗涤，真空干燥，得到磁性有机污染废水处理剂；
其中，Mn+1Xn与二乙二醇的料液比为0.1～0.3:200g/mL；Mn+1Xn与铁盐中Fe的质量比为1:0.7～2.5；Mn+1Xn与溶液B的料液比为0.1～0.3:50g/mL；所述铁盐为FeCl3、Fe(NO3)3或Fe2(SO4)3。
进一步地，优选步骤a中Mn+1AXn相物质为Ti2AlC、V2AlC、Nb2AlC、(Ti0.5,Nb0.5)2AlC、Ti3AlC2、(V0.5,Cr0.5)3AlC2、Ti3AlCN、Ta4AlC3或Nb4AlC3。
进一步地，优选步骤a中Mn+1AX n相物质与氢氟酸水溶液的料液比为0.5～2.5:20～100g/mL；所述氢氟酸水溶液浓度为40～50wt％。
进一步地，优选步骤b中所述碱与二乙二醇的料液比为1:100g/mL；所述反应时间为1h。
进一步地，优选步骤c中反应温度为220℃；优选所述Mn+1Xn与二乙二醇的料液比为0.1:200g/mL；优选所述Mn+1Xn与铁盐中Fe的质量比为1:1.8～2.5，更优选所述Mn+1Xn与铁盐中Fe的质量比为1:2.2；所述Mn+1Xn与溶液B的料液比为0.1:50g/mL。
进一步地，优选步骤c中Mn+1Xn与铁盐的反应时间为0.5h；加入溶液B后继续反应时间为1h。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供本发明磁性有机污染废水处理剂用于印染工艺中印染废水的处理的用途。
本发明所要解决的第四个技术问题是提供亚甲基蓝染料废水吸附处理的方法。
亚甲基蓝染料废水吸附处理的方法，将本发明制得的磁性有机污染废水处理剂加入亚甲基蓝染料废水溶液中，吸附即可。
进一步地，优选吸附时进行搅拌，更优选搅拌速度为300rpm；进一步地，优选亚甲基蓝染料废水溶液的浓度为10～30mg/L。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明提供了一种磁性有机污染废水处理剂，由于过渡金属碳化物、过渡金属氮化物和过渡金属碳氮化物具有类石墨烯的二维层状结构，具有较大表面积，最终得到的磁性有机污染废水处理剂是一种优良的处理剂。
2、本发明以Mn+1AXn相物质为原料(其中M是过渡金属，A是第三或第四主族元素，X是C、N或CN，n为1、2或3)，采用氢氟酸常温刻蚀掉A组分。而过渡金属碳化物制备简便，原料来源广，价格低廉，具有良好的应用前景。
3、所制备的磁性有机污染废水处理剂不仅保留了较大的比表面剂，具有较强吸附性能，而且处理剂本身还具有磁性，在外加磁场作用下，即可将处理剂和吸附质溶液分离。操作简便，避免了高速离心和复杂的后处理步骤。吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附，操作简单，并且处理剂可以多次循环使用，克服了现有处理剂的再生困难问题。
4、经紫外分光光度计分析，本发明磁性有机污染废水处理剂单位吸附量为40～80mg/g。
具体实施方式
本发明所要解决的第一个技术问题是提供磁性有机污染废水处理剂。
本发明所述磁性有机污染废水处理剂，其通式为Fe3O4/Mn+1Xn,其是在Mn+1Xn上负载Fe3O4得到的复合物；其中，所述Mn+1Xn中M为过渡金属元素，X是C、N或CN，n为1、2或3。
进一步地，所述Mn+1Xn与Fe3O4中Fe元素的质量比为1:0.7～2.5；更优选所述Mn+1Xn与Fe3O4中Fe元素的质量比为1:1.8～2.5；更优选所述Mn+1Xn与Fe3O4中Fe元素的质量比为1:2.2。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供本发明所述磁性有机污染废水处理剂的制备方法。
本发明磁性有机污染废水处理剂的制备方法，包括如下步骤：
a、将Mn+1AXn相物质加入氢氟酸水溶液中，使Mn+1AXn相物质中A完全溶解于氢氟酸水溶液中，过滤得到黑色沉淀，分别用水和乙醇洗涤，真空干燥，得到Mn+1Xn；
其中，所述Mn+1AXn相物质中M为过渡金属元素，A是第三或第四主族元素，X是C、N或CN，n为1、2或3；
b、取碱加入二乙二醇中，在氩气或氮气保护下于温度100～160℃下反应0.5～2h，冷却得到溶液B，所述碱与二乙二醇的料液比为1:80～120g/mL，所述碱为NaOH或KOH；
c、取Mn+1Xn加入二乙二醇中，超声波分散均匀，然后加入铁盐，在反应温度200～240℃下反应0.3～1h后加入溶液B继续反应1～3h，反应完毕，冷却，用磁铁将沉淀吸出，将沉淀洗涤，真空干燥，得到磁性有机污染废水处理剂；
其中，Mn+1Xn与二乙二醇的料液比为0.1～0.3:200g/mL；Mn+1Xn与铁盐中Fe的质量比为1:0.7～2.5；Mn+1Xn与溶液B的料液比为0.1～0.3:50g/mL；所述铁盐为FeCl3、Fe(NO3)3或Fe2(SO4)3。
本发明所述磁性有机污染废水处理剂，即在Mn+1Xn上负载Fe3O4达到磁性的目的。
步骤a的目的是将Mn+1AXn相物质中A采用氢氟酸刻蚀掉，得到Mn+1Xn。如Ti2AlC刻蚀得到Ti2C。
步骤a中优选Mn+1AXn相物质为Ti2AlC、V2AlC、Nb2AlC、(Ti0.5,Nb0.5)2AlC、Ti3AlC2、(V0.5,Cr0.5)3AlC2、Ti3AlCN、Ta4AlC3或Nb4AlC3。
步骤a中为了使Mn+1AX n相物质充分刻蚀，又不浪费氢氟酸水溶液，优选所述Mn+1AXn相物质与氢氟酸水溶液的料液比为0.5～2.5:20～100g/mL。步骤a中所述氢氟酸水溶液浓度优选为40～50wt％。
为了使反应更充分，优选步骤a在搅拌下进行，反应时间约为10～14h。
为了充分洗涤黑色沉淀，步骤a中所述洗涤的次数优选分别洗涤3次。
为了达到充分干燥的目的，步骤a中所述真空干燥，干燥温度优选为60℃。
步骤b中所述碱与二乙二醇的料液比优选为1:100g/mL；所述反应时间优选为1h。
步骤c中反应温度优选为220℃。
步骤c中所述Mn+1Xn与二乙二醇的料液比优选为0.1:200g/mL；优选所述Mn+1Xn与Fe3O4中Fe元素的质量比为1:1.8～2.5；所述Mn+1Xn与铁盐中Fe元素的质量比优选为1:2.2；所述Mn+1Xn与溶液B的料液比优选为0.1:50g/mL。
步骤c中Mn+1Xn述与铁盐的反应时间优选为0.5h；加入溶液B后反应时间优选为1h。
优选步骤c中洗涤方式同步骤a。
步骤c中物质A在二乙二醇中超声波分散均匀，分散均匀后加入铁盐，将铁元素负载在物质A上，再加入溶液B，进行反应，溶液B在此处的作用是将负载在A物质上的铁离子转变为Fe3O4。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供本发明制得的磁性有机污染废水处理剂用于印染工艺中印染废水的处理的用途，主要是吸附印染工艺中印染废水中的有机物质。
本发明所要解决的第四个技术问题是提供亚甲基蓝染料废水吸附处理的方法：将本发明制备的磁性有机污染废水处理剂加入亚甲基蓝染料废水溶液中，室温下吸附一定时间；采用磁铁将处理剂从液相分离。
剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
为了更快的完成吸附，优选吸附时进行搅拌，更优选搅拌速度为300rpm。
优选亚甲基蓝染料废水溶液的浓度为10～30mg/L。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
将2.5g的Ti2AlC加入100mL氢氟酸含量为40wt％的水溶液中，室温下搅拌12h。将得到的沉淀过滤，用水和乙醇各洗涤3次，60℃真空干燥12h，得到Ti2C；
将1.0g氢氧化钠加入100mL二乙二醇中，在氩气保护100～160℃下处理1h，冷却至70℃备用即氢氧化钠的二乙二醇溶液；
将0.1g的Ti2C分散到200mL的二乙二醇中，室温用300W超声波分散处理3h，然后将0.63g的三氯化铁加入上述溶液当中，220℃处理30min后，将50mL的氢氧化钠的二乙二醇溶液加入，继续反应1h，冷却至室温，用磁铁将沉淀吸出,用水和乙醇各洗涤3次，60℃真空干燥，得到磁性Fe3O4/Ti2C复合物；
将10mg所制备的Fe3O4/Ti2C加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附1h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ti2C复合物单位吸附量为68mg/g。
实施例2 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
将0.5g的Ti2AlC加入20mL氢氟酸含量为50wt％的水溶液中，室温下搅拌12h。将得到的沉淀过滤，用水和乙醇各洗涤3次，60℃真空干燥12h，得到Ti2C；
将1g氢氧化钠加入120mL二乙二醇中，在氩气保护130℃下处理1h，冷却至70℃备用即氢氧化钠的二乙二醇溶液；
将0.1g的Ti2C分散到200mL的二乙二醇中，室温用300W超声波分散处理3h，然后将0.43g的Fe(NO3)3加入上述溶液当中，220℃处理1min后，将50mL的氢氧化钠的二乙二醇溶液加入，继续反应3h，冷却至室温，用磁铁将沉淀吸出,用水和乙醇各洗涤3次，60℃真空干燥，得到磁性Fe3O4/Ti2C复合物；
将10mg所制备的Fe3O4/Ti2C加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附1h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ti2C复合物单位吸附量为66mg/g。
实施例3 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
将0.5g的Ti2AlC加入20mL氢氟酸含量为50wt％的水溶液中，室温下搅拌12h。将得到的沉淀过滤，用水和乙醇各洗涤3次，60℃真空干燥12h，得到Ti2C；
将1g氢氧化钾加入120mL二乙二醇中，在氩气保护130℃下处理1h，冷却至70℃备用即氢氧化钾的二乙二醇溶液；
将0.1g的Ti2C分散到200mL的二乙二醇中，室温用300W超声波分散处理3h，然后将0.21g的三氯化铁加入上述溶液当中，220℃处理30min后，将50mL的氢氧化钾的二乙二醇溶液加入，继续反应1h，冷却至室温，用磁铁将沉淀吸出,用水和乙醇各洗涤3次，60℃真空干燥，得到磁性Fe3O4/Ti2C复合物；
将10mg所制备的Fe3O4/Ti2C加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附1h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ti2C复合物单位吸附量为66mg/g。
实施例4 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
将0.5g的Ti2AlC加入20mL氢氟酸含量为50wt％的水溶液中，室温下搅拌12h。将得到的沉淀过滤，用水和乙醇各洗涤3次，60℃真空干燥12h，得到Ti2C；
将1g氢氧化钾加入120mL二乙二醇中，在氩气保护130℃下处理1h，冷却至70℃备用即氢氧化钾的二乙二醇溶液；
将0.1g的Ti2C分散到200mL的二乙二醇中，室温用300W超声波分散处理3h，然后将0.53g的Fe2(SO4)3加入上述溶液当中，220℃处理0.3h后，将50mL的氢氧化钾的二乙二醇溶液加入，继续反应1h，冷却至室温，用磁铁将沉淀吸出,用水和乙醇各洗涤3次，60℃真空干燥，得到磁性Fe3O4/Ti2C复合物；
将10mg所制备的Fe3O4/Ti2C加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附1h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ti2C复合物单位吸附量为60mg/g。
实施例5 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
按实施例1中所述的方法，不同的是将2.5g的V2AlC加入100mL的氢氟酸含量为40wt％的水溶液中；最终得到磁性Fe3O4/V2C复合物；
将所制备的磁性Fe3O4/V2C复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附3h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/V2C复合物单位吸附量为62mg/g。
实施例6 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
按实施例1中所述的方法，不同的是将2.5g的Nb2AlC加入100mL的氢氟酸含量为40wt％的水溶液中，最终得到磁性Fe3O4/Nb2C复合物；
将所制备的磁性Fe3O4/Nb2C复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附2h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Nb2C复合物单位吸附量为69mg/g。
实施例7磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
按实施例1中所述的方法，不同的是将2.5g的Ta4AlC3加入100mL的氢氟酸含量为40wt％的水溶液中，最终得到磁性Fe3O4/Ta4C3复合物；
将所制备的磁性Fe3O4/Ta4C3复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附4h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ta4C3复合物单位吸附量为62mg/g。
实施例8 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
按实施例1中所述的方法，不同的是将2.5g的Ti3AlC2加入100mL的氢氟酸含量为40wt％的水溶液中，最终得到磁性Fe3O4/Ti3C2复合物；
将所制备的磁性Fe3O4/Ti3C2复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附2h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ti3C2复合物单位吸附量为67mg/g。
实施例9 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
按实施例1中所述的方法，不同的是将2.5g的Nb4AlC3加入100mL的氢氟酸含量为40wt％的水溶液中，最终得到磁性Fe3O4/Nb4C3复合物；
将所制备的磁性Fe3O4/Nb4C3复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附2h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Nb4C3复合物单位吸附量为62mg/g。
实施例10 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
按实施例1中所述的方法，不同的是将2.5g的Ti3AlCN加入100mL的氢氟酸含量为40wt％的水溶液中，最终得到磁性Fe3O4/Ti3CN复合物；
将所制备的磁性Fe3O4/Ti3CN复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附2h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ti3CN复合物单位吸附量为70mg/g。
实施例11磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
按实施例1中所述的方法，不同的是将2.5g的(Ti0.5,Nb0.5)2AlC加入100mL的氢氟酸含量为40wt％的水溶液中，最终得到磁性Fe3O4/(Ti0.5,Nb0.5)2C复合物；
将所制备的磁性Fe3O4/(Ti0.5,Nb0.5)2C复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附2h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/(Ti0.5,Nb0.5)2C复合物单位吸附量为65mg/g。
实施例12 磁性有机污染废水处理剂的制备及其应用
按实施例1中所述的方法，不同的是将2.5g的(V0.5,Cr0.5)3AlC2加入100mL的氢氟酸含量为40wt％的水溶液中，最终得到磁性Fe3O4/(V0.5,Cr0.5)3C2复合物；
将所制备的磁性Fe3O4/(V0.5,Cr0.5)3C2复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附2h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/(V0.5,Cr0.5)3C2复合物单位吸附量为60mg/g。
实施例13 磁性有机污染废水处理剂的应用
按实施例1中所述的方法，将所制备的磁性Fe3O4/Ti2C复合物10mg加入到30mL的15mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附2h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ti2C复合物单位吸附量为60mg/g。
实施例14 磁性有机污染废水处理剂的应用
按实施例1中所述的方法，将所制备的磁性Fe3O4/Ti2C复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附6h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，单位吸附量为78mg/g。
实施例15 磁性有机污染废水处理剂的应用
按实施例1中所述的方法，将所制备的磁性Fe3O4/Ti2C复合物10mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附10h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ti2C复合物单位吸附量为80mg/g。
实施例16 磁性有机污染废水处理剂的应用
按实施例1中所述的方法，将所制备的磁性Fe3O4/Ti2C复合物20mg加入到30mL的30mg/L亚甲基蓝水溶液中，于温度25℃，搅拌速度100rpm，吸附3h；采用磁铁将处理剂从液相分离，剩下的溶液用于分析检测亚甲基蓝剩余浓度。
然后采用乙醇洗涤吸附后的处理剂，吸附质经过乙醇洗涤后即可从处理剂表面脱附。
经紫外分光光度计分析，磁性Fe3O4/Ti2C复合物单位吸附量为40mg/g。
Claims (10)
1.磁性有机污染废水处理剂，其特征在于：其通式为Fe3O4/Mn+1Xn,其是在Mn+1Xn上负载Fe3O4得到的复合物；其中，所述Mn+1Xn中M为过渡金属元素，X为C、N或CN，n为1、2或3。
2.根据权利要求1所述的磁性有机污染废水处理剂，其特征在于：所述Mn+1Xn与Fe3O4中Fe元素的质量比为1:0.7～2.5；优选所述Mn+1Xn与Fe3O4中Fe元素的质量比为1:2.2。
3.磁性有机污染废水处理剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、将Mn+1AXn相物质加入氢氟酸水溶液中，使Mn+1AXn相物质中A完全溶解于氢氟酸水溶液中，过滤得到黑色沉淀，分别用水和乙醇洗涤，真空干燥，得到Mn+1Xn；
其中，所述Mn+1AXn相物质中M为过渡金属元素，A是第三或第四主族元素，X是C、N或CN，n为1、2或3；
b、取碱加入二乙二醇中，在氩气或氮气保护下于温度100～160℃下反应，反应时间为0.5～2h，冷却得到溶液B，所述碱与二乙二醇的料液比为1:80～120g/mL，所述碱为NaOH或KOH；
c、取Mn+1Xn加入二乙二醇中，超声波分散均匀，然后加入铁盐，在反应温度200～240℃下反应0.3～1h后加入溶液B继续反应1～3h，反应完毕，冷却，用磁铁将沉淀吸出，将沉淀用水和乙醇分别洗涤，真空干燥，得到磁性有机污染废水处理剂；
其中，Mn+1Xn与二乙二醇的料液比为0.1～0.3:200g/mL；Mn+1Xn与铁盐中Fe的质量比为1:0.7～2.5；Mn+1Xn与溶液B的料液比为0.1～0.3:50g/mL；所述铁盐为FeCl3、Fe(NO3)3或Fe2(SO4)3。
4.根据权利要求3所述的磁性有机污染废水处理剂的制备方法，其特征在于：步骤a中Mn+1AXn相物质为Ti2AlC、V2AlC、Nb2AlC、(Ti0.5,Nb0.5)2AlC、Ti3AlC2、(V0.5,Cr0.5)3AlC2、Ti3AlCN、Ta4AlC3或Nb4AlC3；步骤a中Mn+1AX n相物质与氢氟酸水溶液的料液比为0.5～2.5:20～100g/mL；所述氢氟酸水溶液浓度为40～50wt％。
5.根据权利要求3或4所述的磁性有机污染废水处理剂的制备方法，其特征在于：步骤b中所述碱与二乙二醇的料液比为1:100g/mL；所述反应时间为1h。
6.根据权利要求3～5任一项所述的磁性有机污染废水处理剂的制备方法，其特征在于：步骤c中反应温度为220℃；所述Mn+1Xn与二乙二醇的料液比为0.1:200g/mL；所述Mn+1Xn与铁盐中Fe的质量比为1:2.2；所述Mn+1Xn与溶液B的料液比为0.1:50g/mL。
7.根据权利要求3～6任一项所述的磁性有机污染废水处理剂的制备方法，其特征在于：步骤c中Mn+1Xn与铁盐的反应时间为0.5h；加入溶液B后继续反应时间为1h。
8.权利要求1或2所述的磁性有机污染废水处理剂用于印染工艺中印染废水的处理的用途。
9.亚甲基蓝染料废水吸附处理的方法，其特征在于：将权利要求1或2所述的磁性有机污染废水处理剂加入亚甲基蓝染料废水溶液中，吸附即可。
10.根据权利要求9所述的亚甲基蓝染料废水吸附处理的方法，其特征在于：吸附时进行搅拌，优选搅拌速度为300rpm；所述亚甲基蓝染料废水溶液的浓度为10～30mg/L。
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