CN105148835A - 颗粒型13x分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法 - Google Patents

颗粒型13x分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105148835A
CN105148835A CN201510704174.0A CN201510704174A CN105148835A CN 105148835 A CN105148835 A CN 105148835A CN 201510704174 A CN201510704174 A CN 201510704174A CN 105148835 A CN105148835 A CN 105148835A
Authority
CN
China
Prior art keywords
attapulgite
molecular sieve
granular pattern
iron
nickel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510704174.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105148835B (zh
Inventor
刘红
程浪
杨恩
龚璇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CN201510704174.0A priority Critical patent/CN105148835B/zh
Publication of CN105148835A publication Critical patent/CN105148835A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105148835B publication Critical patent/CN105148835B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。其技术方案为：将13X分子筛和凹凸棒土粉末混合均匀，加入蒸馏水，搅拌，烘干，碾磨，得到颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。配制Fe浓度为1~6mol/L的铁盐溶液，按摩尔比n(Fe)︰n(Ni)=1︰(0.2~9)向铁盐溶液中加入镍盐；将所制得的铁镍盐混合液与颗粒型13X分子筛/凹凸棒土放入反应器中混合，静置，微波炉中微波，冷却；将冷却后得到的微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土置于装有甲醇溶液反应容器中，加入还原剂，反应1~2h；冲洗，真空干燥器中干燥，得到颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料。本发明具有生产成本低、分散性好、吸附性能优异和还原性能良好的特点。

Description

颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法
技术领域
本发明属于纳米铁-镍材料技术领域。尤其涉及一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。
背景技术
氯代有机物是一类常见的难降解、具有毒害作用的有机污染物，如果污水中氯代有机物未达标而排放到水体中，会严重威胁水生态安全和人类的生活与健康；重金属废水具有富集性，很难在环境中自然降解，而且也能通过食物链影响到人类自身的健康。
零价纳米铁由于具有还原降解氯代有机物的作用，因而被广泛应用于氯代有机物的处理，但是零价纳米铁颗粒容易发生团聚，导致去除效果降低。重金属废水的处理方法主要有膜过滤法、离子交换法等。膜过滤法分为扩散渗析、电渗析、反渗透和超滤等方法，这些方法的成本过高，而且容易造成膜堵塞；离子交换法运行费用高和材料成本高，而且树脂容易老化。由于这些传统方法存在一些自身的缺点，因此寻找高活性材料去除氯代有机物和重金属废水已受到高度关注。
膨润土作为一种天然矿物材料，具有资源丰富，价格低廉和比表面积大等优点，被广泛用于污染物的处理。零价纳米铁负载于膨润土表面，处理含铬废水虽取得了一定效果（史丽娜，林玉满，陈祖亮．膨润土负载纳米铁去除水溶液中Cr(Ⅵ)[J]．环境工程，2010，s1(28)，109），但这种方法制备的材料为粉末状，沉降性差，在处理污染物时，容易随水流迁移，再次污染水体。纳米铁负载于粉末状膨润土表面，不易分散，容易发生团聚，降低了还原性能。
活性炭具有比较大的比表面积，是一种良好的吸附剂，在其表面负载零价纳米铁，能增强其吸附和还原性能（王建龙，程荣．活性炭负载纳米铁材料的制备方法及应用：中国，101708457[P]．2012-02-08）。由于活性炭价格昂贵，使得制备的材料生产成本较高；活性炭的强度不够，容易变成粉末，降低了其沉降性能；活性炭的选择性差，在处理污染物时，针对性强。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种生产成本低、分散性好、吸附性能优异和还原性能良好的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法，该材料适用于氯代有机物和重金属废水的处理。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：
步骤一、按13X分子筛粉末︰凹凸棒土粉末的质量比为1︰(0.25~9)，将13X分子筛和凹凸棒土粉末混合均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土粉末；再按13X分子筛/凹凸棒土粉末︰蒸馏水的质量比为1︰(1.4~2)，向13X分子筛/凹凸棒土粉末中加入蒸馏水，搅拌均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土泥浆；然后将13X分子筛/凹凸棒土泥浆在温度为90~110℃的条件下烘6~12h，制得13X分子筛/凹凸棒土泥块。
步骤二、将步骤一制得的13X分子筛/凹凸棒土泥块破碎，碾磨至粒径为0.45~0.9mm的颗粒；再将所述颗粒置于马弗炉中，在温度为400~750℃的条件下煅烧1~3h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤三、配制Fe浓度为1~6mol/L的铁盐溶液，然后按摩尔比n(Fe)︰n(Ni)=1︰(0.2~9)，向铁盐溶液中加入镍盐，制得铁镍盐混合液；再按每L铁镍盐混合液中投加的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为0.5~0.56Kg，将颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入铁镍盐混合液中，静置1~2h；然后将静置后的材料放入功率为300~5000W的微波炉中，微波0.5~120min，自然冷却，制得微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤四、按每L还原剂投加的微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为0.1~5Kg，将微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入装有甲醇溶液的反应器中，再向反应器中加入还原剂溶液，反应1~2h；取出反应后的产物，然后用甲醇溶液冲洗2~3次，将所得固体颗粒材料置于真空干燥器中干燥6~12h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料。
所述还原剂溶液的浓度为1~4mol/L，所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾中的一种以上。
所述的铁盐为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种以上、或为氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的一种以上。
所述镍盐为氯化镍、硫酸镍中的一种以上。
所述甲醇溶液是由水与甲醇配制而成，其中甲醇的体积含量为10~50%。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
(1)本发明以颗粒型13X分子筛/凹凸棒土作为载体，使制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料具有优异的吸附性能、较高的强度、良好的选择性和可沉降性。
(2)本发明所采用的13X分子筛/凹凸棒土原材料具有资源丰富、价格低廉等优点，能显著降低颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的生产成本。
(3)本发明制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的颗粒层间不仅有零价纳米铁，而且还有少量含Fe2+物质，能增强材料的还原性以及加快反应速率。
(4)本发明制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料，相对于纯纳米铁粉分散性好，不易发生团聚。
(5)本发明制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料集合了颗粒型13X分子筛/凹凸棒土的良好吸附性能和零价纳米铁的强还原性能，BET比表面积达到70-530m2/g，具有良好的吸附性能和还原性能。
由此，本发明制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料具有生产成本低、分散性好、吸附性能优异和还原性能良好的特点，该材料适用于氯代有机物和重金属废水的处理。
附图说明
图1为本发明制备的一种中间产物的颗粒型13X筛/凹土样品的SEM图；
图2是在图1所示产物基础上制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的SEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
本具体实施方式所述甲醇溶液是由水与甲醇配制而成，其中甲醇的体积含量为10~50%。实施例中不再赘述：
实施例1
一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。本实施例的制备步骤是：
步骤一、按13X分子筛粉末︰凹凸棒土粉末的质量比为1︰(0.25~1)，将13X分子筛和凹凸棒土粉末混合均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土粉末；再按13X分子筛/凹凸棒土粉末︰蒸馏水的质量比为1︰(1.4~1.5)，向13X分子筛/凹凸棒土粉末中加入蒸馏水，搅拌均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土泥浆；然后将13X分子筛/凹凸棒土泥浆在温度为90~95℃的条件下烘10~12h，制得13X分子筛/凹凸棒土泥块。
步骤二、将步骤一制得的13X分子筛/凹凸棒土泥块破碎，碾磨至粒径为0.45~0.9mm的颗粒；再将所述颗粒置于马弗炉中，在温度为400~500℃的条件下煅烧2.5~3h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤三、配制Fe浓度为1~2mol/L的铁盐溶液，然后按摩尔比n(Fe)︰n(Ni)=1︰(0.2~2)，向铁盐溶液中加入镍盐，制得铁镍盐混合液；再按每L铁镍盐混合液中投加的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为0.5~0.51Kg，将颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入铁镍盐混合液中，静置1~1.25h；然后将静置后的材料放入功率为300~800W的微波炉中，微波90~120min，自然冷却，制得微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤四、按每L还原剂投加的微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为0.1~1.5Kg，将微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入装有甲醇溶液的反应器中，再向反应器中加入还原剂溶液，反应1~1.25h；取出反应后的产物，然后用甲醇溶液冲洗2~3次，将所得固体颗粒材料置于真空干燥器中干燥6~8h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料。
所述还原剂溶液的浓度为1~1.5mol/L，所述还原剂为硼氢化钠。
所述的铁盐为氯化铁。
所述镍盐为氯化镍。
用本实施例1所制得的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料对浓度为20mg/L的Cr(Ⅵ)废水进行处理，在所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料投加量为10g/L和反应时间为3h的条件下，所述Cr(Ⅵ)废水的去除率为89.3%以上。
实施例2
一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。本实施例的制备步骤是：
步骤一、按13X分子筛粉末︰凹凸棒土粉末的质量比为1︰(1~3)，将13X分子筛和凹凸棒土粉末混合均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土粉末；再按13X分子筛/凹凸棒土粉末︰蒸馏水的质量比为1︰(1.5~1.6)，向13X分子筛/凹凸棒土粉末中加入蒸馏水，搅拌均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土泥浆；然后将13X分子筛/凹凸棒土泥浆在温度为95~100℃的条件下烘9~10h，制得13X分子筛/凹凸棒土泥块。
步骤二、将步骤一制得的13X分子筛/凹凸棒土泥块破碎，碾磨至粒径为0.45~0.9mm的颗粒；再将所述颗粒置于马弗炉中，在温度为500~550℃的条件下煅烧2~2.5h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤三、配制Fe浓度为2~3mol/L的铁盐溶液，然后按摩尔比n(Fe)︰n(Ni)=1︰(2~4)，向铁盐溶液中加入镍盐，制得铁镍盐混合液；再按每L铁镍盐混合液中投加的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为0.51~0.53Kg，将颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入铁镍盐混合液中，静置1.25~1.5h；然后将静置后的材料放入功率为800~2500W的微波炉中，微波40~90min，自然冷却，制得微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤四、按每L还原剂投加的微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为1.5~2.5Kg，将微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入装有甲醇溶液的反应器中，再向反应器中加入还原剂溶液，反应1.25~1.5h；取出反应后的产物，然后用甲醇溶液冲洗2~3次，将所得固体颗粒材料置于真空干燥器中干燥8~9h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料。
所述还原剂溶液的浓度为1.5~2.5mol/L，所述还原剂为硼氢化钾。
所述的铁盐为硫酸铁。
所述镍盐为硫酸镍。
用本实施例2所制得的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料对浓度为20mg/L的Cr(Ⅵ)废水进行处理，在所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料投加量为10g/L和反应时间为3h的条件下，所述Cr(Ⅵ)废水的去除率为98.2%以上。
实施例3
一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。本实施例的制备步骤是：
步骤一、按13X分子筛粉末︰凹凸棒土粉末的质量比为1︰(3~6，将13X分子筛和凹凸棒土粉末混合均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土粉末；再按13X分子筛/凹凸棒土粉末︰蒸馏水的质量比为1︰(1.6~1.8)，向13X分子筛/凹凸棒土粉末中加入蒸馏水，搅拌均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土泥浆；然后将13X分子筛/凹凸棒土泥浆在温度为100~105℃的条件下烘8~9h，制得13X分子筛/凹凸棒土泥块。
步骤二、将步骤一制得的13X分子筛/凹凸棒土泥块破碎，碾磨至粒径为0.45~0.9mm的颗粒；再将所述颗粒置于马弗炉中，在温度为550~600℃的条件下煅烧1.5~2.0h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤三、配制Fe浓度为3~4mol/L的铁盐溶液，然后按摩尔比n(Fe)︰n(Ni)=1︰(4~6)，向铁盐溶液中加入镍盐，制得铁镍盐混合液；再按每L铁镍盐混合液中投加的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为0.53~0.54Kg，将颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入铁镍盐混合液中，静置1.5~1.75h；然后将静置后的材料放入功率为2500~3500W的微波炉中，微波5~40min，自然冷却，制得微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤四、按每L还原剂投加的微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为2.5~3.5Kg，将微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入装有甲醇溶液的反应器中，再向反应器中加入还原剂溶液，反应1.5~1.75h；取出反应后的产物，然后用甲醇溶液冲洗2~3次，将所得固体颗粒材料置于真空干燥器中干燥9~10h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料。
所述还原剂溶液的浓度为2.5~3.5mol/L，所述还原剂为硼氢化钠和硼氢化钾中的混合物。
所述的铁盐为硝酸铁。
所述镍盐为氯化镍和硫酸镍中的混合物。
用本实施例3所制得的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料对浓度为50mg/L的Pd2+废水进行处理，在所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料投加量为10g/L和反应时间为3h的条件下，所述Pd2+废水的去除率为99.7%以上。
实施例4
一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。本实施例的制备步骤是：
步骤一、按13X分子筛粉末︰凹凸棒土粉末的质量比为1︰(6~9)，将13X分子筛和凹凸棒土粉末混合均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土粉末；再按13X分子筛/凹凸棒土粉末︰蒸馏水的质量比为1︰(1.8~2)，向13X分子筛/凹凸棒土粉末中加入蒸馏水，搅拌均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土泥浆；然后将13X分子筛/凹凸棒土泥浆在温度为105~110℃的条件下烘6~8h，制得13X分子筛/凹凸棒土泥块。
步骤二、将步骤一制得的13X分子筛/凹凸棒土泥块破碎，碾磨至粒径为0.45~0.9mm的颗粒；再将所述颗粒置于马弗炉中，在温度为600~700℃的条件下煅烧1~1.5h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤三、配制Fe浓度为4~6mol/L的铁盐溶液，然后按摩尔比n(Fe)︰n(Ni)=1︰(6~9)，向铁盐溶液中加入镍盐，制得铁镍盐混合液；再按每L铁镍盐混合液中投加的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为0.54~0.56Kg，将颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入铁镍盐混合液中，静置1.75~2h；然后将静置后的材料放入功率为3500~5000W的微波炉中，微波0.5~5min，自然冷却，制得微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土。
步骤四、按每L还原剂投加的微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为3.5~5Kg，将微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入装有甲醇溶液的反应器中，再向反应器中加入还原剂溶液，反应1.75~2h；取出反应后的产物，然后用甲醇溶液冲洗2~3次，将所得固体颗粒材料置于真空干燥器中干燥10~12h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料。
所述还原剂溶液的浓度为3.5~4mol/L，所述还原剂为硼氢化钠和硼氢化钾的混合物。
所述的铁盐为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的两种以上。
所述镍盐为氯化镍。
用本实施例4所制得的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料对浓度为100mg/L的2,4-二氯酚废水进行处理，所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料投加量为10g/L。当反应时间为3h时，所述2,4-二氯酚废水的去除率为58.5%以上；当反应时间为10h时，所述2,4-二氯酚废水的去除率达到95.2%以上。
实施例5
一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。除铁盐为氯化亚铁外，其余同实施例1。
用本实施例5所制得的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料对浓度为20mg/L的Cr(Ⅵ)废水进行处理，在所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料投加量为10g/L和反应时间为3h的条件下，所述Cr(Ⅵ)废水的去除率为95.3%以上。
实施例6
一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。除铁盐为硫酸亚铁外，其余同实施例2。
用本实施例6所制得的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料对浓度为20mg/L的Cr(Ⅵ)废水进行处理，在所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料投加量为10g/L和反应时间为3h的条件下，所述Cr(Ⅵ)废水的去除率为99.2%以上。
实施例7
一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。除铁盐为硝酸亚铁外，其余同实施例3。
用本实施例7所制得的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料对浓度为50mg/L的Pd2+废水进行处理，在所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料投加量为10g/L和反应时间为3h的条件下，所述Pd2+废水的去除率为99.8%以上。
实施例8
一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法。除铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的两种以上，其余同实施例4。
用本实施例8所制得的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料对浓度为100mg/L的2,4-二氯酚废水进行处理，所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料投加量为10g/L。当反应时间为3h时，所述2,4-二氯酚废水的去除率为65.5%以上；当反应时间为10h时，所述2,4-二氯酚废水的去除率达到97.2%以上。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
(1)本具体实施方式以颗粒型13X分子筛/凹凸棒土作为载体，使制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料具有优异的吸附性能、较高的强度、良好的选择性和可沉降性。
(2)本具体实施方式所采用的13X分子筛/凹凸棒土原材料具有资源丰富、价格低廉等优点，能显著降低颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的生产成本。
(3)本具体实施方式制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的颗粒层间不仅有零价纳米铁，而且还有少量含Fe2+物质，能增强材料的还原性以及加快反应速率。
(4)本具体实施方式制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料集合了颗粒型13X分子筛/凹凸棒土的良好吸附性能和零价纳米铁的强还原性能，BET比表面积达到70-530m2/g，具有良好的吸附性能和还原性能。
图1为实施例4制备的一种中间产物的颗粒型13X筛/凹土样品的SEM图，从图中可以看出，13X分子筛晶体主要呈八面体形，多有连生，是X型分子筛典型的结晶形态；同时可以看出晶体间有许多孔道，而且晶体表面凹凸不平，使得13X分子筛/凹凸棒土颗粒具有很大的比表面积，从而具有优异的吸附能力。图2是在图1所示产物基础上制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的SEM图，从图中可以看出，制得的零价纳米铁颗粒不仅负载于13X分子筛/凹凸棒土的表面、孔道和内部，且负载于13X分子筛晶格上。由于在制备过程中，Fe3+和Fe2+通过离子交换，将13X分子筛晶格上的Na+和Mg2+等交换出来，它们在13X分子筛晶格上直接与还原剂发生还原反应，生成零价纳米铁负载于13X分子筛晶格上；在13X分子筛晶格上未被还原的Fe2+可以增强材料的还原性以及加快反应速率。该方法制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料，分散性能良好，零价纳米铁颗粒不易团聚，更能增强零价纳米铁的还原能力。
由此，本具体实施方式制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料具有生产成本低、分散性好、吸附性能优异和还原性能良好的特点，适用于氯代有机物和重金属废水的处理。

Claims (5)

1.一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤是：
步骤一、按13X分子筛粉末︰凹凸棒土粉末的质量比为1︰(0.25~9)，将13X分子筛和凹凸棒土粉末混合均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土粉末；再按13X分子筛/凹凸棒土粉末︰蒸馏水的质量比为1︰(1.4~2)，向13X分子筛/凹凸棒土粉末中加入蒸馏水，搅拌均匀，制得13X分子筛/凹凸棒土泥浆；然后将13X分子筛/凹凸棒土泥浆在温度为90~110℃的条件下烘6~12h，制得13X分子筛/凹凸棒土泥块；
步骤二、将步骤一制得的13X分子筛/凹凸棒土泥块破碎，碾磨至粒径为0.45~0.9mm的颗粒；再将所述颗粒置于马弗炉中，在温度为400~750℃的条件下煅烧1~3h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土；
步骤三、配制Fe浓度为1~6mol/L的铁盐溶液，然后按摩尔比n(Fe)︰n(Ni)=1︰(0.2~9)，向铁盐溶液中加入镍盐，制得铁镍盐混合液；再按每L铁镍盐混合液中投加的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为0.5~0.56Kg，将颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入铁镍盐混合液中，静置1~2h；然后将静置后的材料放入功率为300~5000W的微波炉中，微波0.5~120min，自然冷却，制得微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土；
步骤四、按每L还原剂投加的微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土量为0.1~5Kg，将微波颗粒型13X分子筛/凹凸棒土加入装有甲醇溶液的反应器中，再向反应器中加入还原剂溶液，反应1~2h；取出反应后的产物，然后用甲醇溶液冲洗2~3次，将所得固体颗粒材料置于真空干燥器中干燥6~12h，制得颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料；
所述还原剂溶液的浓度为1~4mol/L，所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾中的一种以上。
2.根据权利要求1所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的制备方法，其特征在于所述的铁盐为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种以上、或为氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的一种以上。
3.根据权利要求1所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的制备方法，其特征在于所述镍盐为氯化镍、硫酸镍中的一种以上。
4.根据权利要求1所述颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的制备方法，其特征在于所述甲醇溶液是由水与甲醇配制而成，其中甲醇的体积含量为10~50%。
5.一种颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料，其特征在于所述的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料是根据权利要求1~4项中任一项所述颗粒型13X分子筛/
凹凸棒土负载纳米铁-镍材料的制备方法所制备的颗粒型13X分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料。
CN201510704174.0A 2015-10-27 2015-10-27 颗粒型13x分子筛/凹凸棒土负载纳米铁‑镍材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN105148835B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510704174.0A CN105148835B (zh) 2015-10-27 2015-10-27 颗粒型13x分子筛/凹凸棒土负载纳米铁‑镍材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510704174.0A CN105148835B (zh) 2015-10-27 2015-10-27 颗粒型13x分子筛/凹凸棒土负载纳米铁‑镍材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105148835A true CN105148835A (zh) 2015-12-16
CN105148835B CN105148835B (zh) 2017-06-16

Family

ID=54790055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510704174.0A Expired - Fee Related CN105148835B (zh) 2015-10-27 2015-10-27 颗粒型13x分子筛/凹凸棒土负载纳米铁‑镍材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105148835B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105461042A (zh) * 2015-12-22 2016-04-06 镇江市自来水公司 炭基纳米铁合金水处理材料的制备方法
CN105771884A (zh) * 2016-05-03 2016-07-20 武汉科技大学 一种吸附水中重金属的分子筛复合材料及其制备方法
CN105924538A (zh) * 2016-06-22 2016-09-07 扬州大学 一种用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂制备方法
CN107115839A (zh) * 2017-06-21 2017-09-01 合肥帧讯低温科技有限公司 一种用于净水设备的净化剂及其制备方法
CN107486136A (zh) * 2017-09-04 2017-12-19 绍兴文理学院 一种修复环境水体中镍和氯代有机物复合污染的方法
CN116408132A (zh) * 2023-03-31 2023-07-11 辽宁科技大学 一种CO-NO高分散性零价Fe脱硝催化剂及制备、使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102513059A (zh) * 2011-12-15 2012-06-27 安徽省明美矿物化工有限公司 一种无粘结剂13x分子筛的制备方法
US20120261609A1 (en) * 2007-09-04 2012-10-18 Halliburton Energy Services, Inc. Composition and Method for Removing Metal Contaminants
CN103894162A (zh) * 2014-03-18 2014-07-02 苏州宇希新材料科技有限公司 一种凹凸棒土负载纳米铁的制备方法
CN104014299A (zh) * 2014-06-25 2014-09-03 武汉科技大学 一种颗粒凹凸棒土吸附剂及其制备方法
CN104069822A (zh) * 2014-07-28 2014-10-01 武汉科技大学 微波有机改性颗粒膨润土/凹凸棒土吸附剂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120261609A1 (en) * 2007-09-04 2012-10-18 Halliburton Energy Services, Inc. Composition and Method for Removing Metal Contaminants
CN102513059A (zh) * 2011-12-15 2012-06-27 安徽省明美矿物化工有限公司 一种无粘结剂13x分子筛的制备方法
CN103894162A (zh) * 2014-03-18 2014-07-02 苏州宇希新材料科技有限公司 一种凹凸棒土负载纳米铁的制备方法
CN104014299A (zh) * 2014-06-25 2014-09-03 武汉科技大学 一种颗粒凹凸棒土吸附剂及其制备方法
CN104069822A (zh) * 2014-07-28 2014-10-01 武汉科技大学 微波有机改性颗粒膨润土/凹凸棒土吸附剂及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105461042A (zh) * 2015-12-22 2016-04-06 镇江市自来水公司 炭基纳米铁合金水处理材料的制备方法
CN105771884A (zh) * 2016-05-03 2016-07-20 武汉科技大学 一种吸附水中重金属的分子筛复合材料及其制备方法
CN105924538A (zh) * 2016-06-22 2016-09-07 扬州大学 一种用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂制备方法
CN107115839A (zh) * 2017-06-21 2017-09-01 合肥帧讯低温科技有限公司 一种用于净水设备的净化剂及其制备方法
CN107486136A (zh) * 2017-09-04 2017-12-19 绍兴文理学院 一种修复环境水体中镍和氯代有机物复合污染的方法
CN116408132A (zh) * 2023-03-31 2023-07-11 辽宁科技大学 一种CO-NO高分散性零价Fe脱硝催化剂及制备、使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105148835B (zh) 2017-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jia et al. Adsorption removal and reuse of phosphate from wastewater using a novel adsorbent of lanthanum-modified platanus biochar
Foroutan et al. Cadmium ion removal from aqueous media using banana peel biochar/Fe3O4/ZIF-67
Wu et al. High-performance porous carbon catalysts doped by iron and nitrogen for degradation of bisphenol F via peroxymonosulfate activation
Liu et al. Resource utilization of swine sludge to prepare modified biochar adsorbent for the efficient removal of Pb (II) from water
Zhu et al. One-step synthesis of nitrogen and sulfur co-doped mesoporous graphite-like carbon nanosheets as a bifunctional material for tetracycline removal via adsorption and catalytic degradation processes: Performance and mechanism
CN103301809B (zh) 磁性载铁有序介孔碳及其制备方法和应用
Luo et al. Resource utilization of piggery sludge to prepare recyclable magnetic biochar for highly efficient degradation of tetracycline through peroxymonosulfate activation
CN105148835A (zh) 颗粒型13x分子筛/凹凸棒土负载纳米铁-镍材料及其制备方法
Peng et al. Fast and complete degradation of norfloxacin by using Fe/Fe3C@ NG as a bifunctional catalyst for activating peroxymonosulfate
Peng et al. High efficiency degradation of tetracycline by peroxymonosulfate activated with Fe/NC catalysts: Performance, intermediates, stability and mechanism
Zhang et al. High-density dispersion of CuNx sites for H2O2 activation toward enhanced Photo-Fenton performance in antibiotic contaminant degradation
CN101805037B (zh) 一种磁性壳聚糖微粒去除水中腐殖酸类污染物的方法
Wang et al. Peroxymonosulfate activation by tea residue biochar loaded with Fe 3 O 4 for the degradation of tetracycline hydrochloride: performance and reaction mechanism
Li et al. Peroxymonosulfate activation by oxygen vacancies-enriched MXene nano-Co3O4 co-catalyst for efficient degradation of refractory organic matter: Efficiency, mechanism, and stability
Dong et al. Natural cellulose supported carbon nanotubes and Fe3O4 NPs as the efficient peroxydisulfate activator for the removal of bisphenol A: an enhanced non-radical oxidation process
Yu et al. Insights into the glyphosate removal efficiency by using magnetic powder activated carbon composite
CN103706328B (zh) 氮杂化的磁性有序介孔碳吸附剂、制备方法和应用
Liu et al. Metal-organic framework modified pine needle-derived N, O-doped magnetic porous carbon embedded with Au nanoparticles for adsorption and catalytic degradation of tetracycline
CN102553533A (zh) 活性炭纤维负载金属的复合除磷吸附剂制备方法
Xie et al. Nitrogen-doped Fe-MOFs derived carbon as PMS activator for efficient degradation of tetracycline
Li et al. In-situ preparation of yeast-supported Fe0@ Fe2O3 as peroxymonosulfate activator for enhanced degradation of tetracycline hydrochloride
CN104587956A (zh) 一种以多层活性炭包覆氧化石墨烯复合粉体为载体的包裹型纳米零价铁的制备方法
Guo et al. Co, Fe co-doped g-C3N4 composites as peroxymonosulfate activators under visible light irradiation for levofloxacin degradation: Characterization, performance and synergy mechanism
Huang et al. nZVI-biochar derived from Fe3O4-loaded rabbit manure for activation of peroxymonosulfate to degrade sulfamethoxazole
Luo et al. A dual-MOFs (Fe and Co)/g-C3N4 heterostructure composite for high-efficiently activating peroxymonosulfate in degradation of sertraline in water

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170616

Termination date: 20211027