CN107282017A - 一种用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石‑胡敏酸复合胶体制备方法 - Google Patents
一种用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石‑胡敏酸复合胶体制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种吸附对乙酰氨基酚的高岭石‑胡敏酸复合胶体颗粒制备方法。该制备方法是以高岭石和胡敏酸为主要原料,将胡敏酸胶体溶液与定量的蒙脱石混合后,再经过一系列特定参数的后处理步骤,得到高岭石‑胡敏酸复合胶体颗粒。本发明通过特定工艺参数将高岭石与胡敏酸有机复合在一起,得到以高岭石为壁材、胡敏酸为芯材的吸附剂材料,具有很高的比表面积以及特殊的电荷属性,可提供足够的吸附位点,从而增加对对乙酰氨基酚的吸附容量。
Description
技术领域
本发明属于功能材料领域,具体而言,涉及一种处理含抗生素废水材料,尤其涉及用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体制备方法及其应用。
背景技术
对乙酰氨基酚(即扑热息痛)属于解热镇痛类药物,是家庭常备消炎止痛药之一,应用极为广泛,过量服用的毒理性可能表现为肾损伤和急性肝功能衰竭,其作为外源性化合物,若处理不当进入环境,极有可能形成“假性持久性”污染,进而会对人类健康和生态系统构成极大的威胁。据不完全统计,在我国长三角流域、珠三角流域、辽河以及海河的主要水体中已有对乙酰氨基酚检出。环境中对乙酰氨基酚的来源主要包括两种途径,一是制药企业的废水排放,二是畜禽养殖业药物的滥用,由于吸收率低的特性使得50%以上的对乙酰氨基酚以母体化合物的形式进入环境。鉴于此,对乙酰氨基酚的有效处理方法开始逐渐吸引领域内研究者的目光。
然而目前,国内外的研究较少涉及专门用于对乙酰氨基酚废水的处理方法,已有的制药废水处理方法是以抗生素类为主要去除目标,可以划分为物理法、化学法和生物法,在应用于对乙酰氨基酚废水时除针对性差外,还可能存在一系列的负面问题。其中,生物法主要包括好氧处理法、厌氧处理法及光合细菌处理法等,由于高浓度的对乙酰氨基酚相比抗生素类具有更为显著的毒理性,因而其对微生物存在强烈的抑制作用,这会限制生物法的使用,必须要求严苛的进水浓度条件;化学法主要包括光催化氧化法、Fe-C处理法等,对抗生素类的处理效果虽较为理想,但同时也存在光催化剂的选择性及成本过高的问题;吸附法作为物理法中运用最为成熟的一种方法,具有便捷、高效、无二次污染等优点,活性炭及改性纳米材料作为抗生素类的吸附剂,已被证实具有不错的去除效果,但由于成本过高或制备过程复杂,限制了其在该方向的进一步广泛应用。
《高岭土/胡敏酸复合体对重金属离子吸附解吸实验研究》(吴平霄等,Vol 27No4,Oct 2008矿物岩石地球化学通报)公开了将高岭石与胡敏酸溶液混合后调节溶液pH为6、恒温震荡,静置离心,但是对于Cu2+、Cd2+、Cr3+的吸附量,最高不超过17mg/g,且在吸附过程中优选要加入离子介质。并且目前尚未发现有关复合胶体吸附处理对乙酰氨基酚废水的研究报道。
鉴于此,迫切需要开发一种制备过程相对简单且成本低廉的吸附剂,用于对乙酰氨基酚废水的有效处理。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术处理对乙酰氨基酚废水时存在的不足,提供一种成本低廉、制备过程简单,且对乙酰氨基酚去除率高的高岭石-胡敏酸复合胶体制备方法及其应用。
为了实现本发明的目的,通过大量试验研究并不懈努力探索高岭石-胡敏酸的最佳复合工艺参数,最终获得如下技术方案:一种用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法,由以下步骤制备而成:
步骤1、向胡敏酸胶体溶液中加入高岭石原料,其中高岭石原料中的高岭石与胡敏酸胶体溶液中胡敏酸的质量比为1:(0.5~1.5),滴加强酸调节混合胶体溶液pH为1~3,同时在室温下对混合胶体溶液进行搅拌均匀,之后将混合胶体溶液在室温下避光静置,得到复合胶体分散液;
步骤2、对步骤1得到的复合胶体分散液进行减压蒸发浓缩,减压蒸发压力为-0.1MPa~-0.3MPa,蒸发温度为30~50℃,得到复合胶体浓缩液,静置15~30min,其中复合胶体浓缩液的体积为复合胶体分散液体积的1/6~1/2,蒸发浓缩步骤进一步提高了高岭土中胡敏酸的负载量;
步骤3、对复合胶体浓缩液进行离心处理,得到复合胶体精液;
步骤4、复合胶体精液经真空冷冻干燥,得到高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒。
优选地,本发明提供的用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸胶体颗粒制备方法,其中步骤1中所述胡敏酸胶体溶液是将胡敏酸原料溶于氢氧化钠溶液中,室温下搅拌至完全溶解而得,所述胡敏酸原料选自腐殖酸或胡敏酸。
进一步优选地,所述氢氧化钠溶液的质量体积比浓度为2~6%,所述胡敏酸原料与所述氢氧化钠溶液的固液比为1:(4~10),搅拌转速为600~800rpm,搅拌时间为30~60min。
进一步优选地,本发明提供的用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸胶体颗粒制备方法,其中步骤1中所述高岭石原料选自高岭石或高岭土。
进一步优选地,本发明提供的用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸胶体颗粒制备方法,其中步骤1中滴加强酸调节混合胶体溶液pH为1~2。
进一步优选地,本发明提供的用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸胶体颗粒制备方法,其中步骤1中搅拌处理为磁力搅拌,搅拌转速为1100~1500rpm,搅拌10~20min,避光静置100~200min。
进一步优选地,本发明提供的用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸胶体颗粒制备方法,其中步骤3中所述离心转速为8000~10000rpm,离心时间为5~15min。
进一步优选地,本发明提供的用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸胶体颗粒制备方法,其中步骤5中所述真空冷冻干燥温度为-40~-50℃,干燥时间为240~420min。
本发明还提供上述制备方法得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒在吸附水体中对乙酰氨基酚中的应用。
最后,本发明还提供处理水体中对乙酰氨基酚的方法,该方法包括将上述制备方法得到的高岭石-胡敏酸胶体颗粒按照固液比(kg:L)为1:(5000~7000)的比例加入到含对乙酰氨基酚的水体中,搅拌吸附后静置分层,过滤,其中水体中对乙酰氨基酚的浓度为10~100mg/L,吸附时间为720~960min。
本发明方法中过滤为粗滤方式,具体为采用定性滤纸进行过滤。
本发明相对于现有技术,具有如下技术效果:
(1)本发明以高岭石和膨润土为原料,来源广泛,成本低廉,且对环境友好;
(2)本发明先将高岭石在溶液中负载胡敏酸,再通过蒸发浓缩步骤进一步提高高岭石中胡敏酸的负载量;制备得到的高岭石-胡敏酸胶体颗粒,对水体中对乙酰氨基酚的去除率可以达到82%以上,且适用于对浓度为10-100mg/L的对乙酰氨基酚废水进行处理;
(3)本发明通过特定工艺参数将高岭石与胡敏酸有机复合在一起,得到以高岭石为壁材、胡敏酸为芯材的吸附剂材料,具有很高的比表面积以及特殊的电荷属性,可提供足够的吸附位点,从而增加对对乙酰氨基酚的吸附容量;
(4)本发明制备过程简单、易行,便于工业化生产,同时处理后易于分离。
附图说明
图1为本发明制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
实施例1
如图1所示,本实施例制备高岭石-胡敏酸复合胶体的方法具体包括以下步骤:
步骤一、溶解:将胡敏酸以固液比(kg:m3)1:10的比例溶解于质量体积比浓度为2%的氢氧化钠溶液中,室温下以600rpm转速进行磁力搅拌,搅拌30min至完全溶解,得到胡敏酸胶体溶液;
步骤二、混合酸化共沉淀:按照高岭石与胡敏酸质量比为5:4的比例,将高岭石加入得到的胡敏酸胶体溶液中,同时加入浓盐酸将液相pH调节至1,调节过程中持续以1100rpm转速搅拌,之后在室温下避光静置100min,得到复合胶体分散液;
步骤三、旋转蒸发:将步骤二得到的复合胶体分散液利用减压旋转蒸发去除一部分水,得到复合胶体浓缩液,之后静置20min,其中,减压旋转蒸发的压力为-0.1MPa,温度为30℃,减压旋转蒸发后的复合胶体浓缩液体积为复合胶体分散液体积的1/6;
步骤四、离心:将步骤三得到的复合胶体浓缩液离心去除杂质和过大颗粒聚集体,得到复合胶体精液,其中,离心转速为8000rpm,离心时长5min;
步骤五、干燥:将步骤四得到的复合胶体精液经真空冷冻干燥,得到可用作吸附剂的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒,其中,真空冷冻干燥温度为-40℃,干燥时长240min。
将本实施例制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,水体中对乙酰氨基酚的初始浓度为10mg/L,将高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒以固液比(kg:m3)1:7的比例加入水体,于25℃及100rpm条件下水浴振荡吸附720min,之后静置90min分层,采用定性滤纸粗滤的方式取上清液。
经光度法检测,上清液中对乙酰氨基酚的浓度为1.02mg/L,高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料的吸附量为62.86mg/g,对乙酰氨基酚的去除率可达89.80%。由此可知本实施例采用制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,去除率高,去除效果好。
实施例2
如图1所示,本实施例制备高岭石-胡敏酸复合胶体的方法具体包括以下步骤:
步骤一、溶解:将胡敏酸以固液比(kg:m3)1:4的比例溶解于质量体积比浓度为6%的氢氧化钠溶液中,室温下以800rpm转速进行磁力搅拌,搅拌60min至完全溶解,得到胡敏酸胶体溶液;
步骤二、混合酸化共沉淀:按照高岭石与胡敏酸质量比为1:1.25,将高岭石加入得到的胡敏酸胶体溶液中,同时加入浓盐酸将液相pH调节至3,调节过程中持续以1500rpm转速搅拌,之后在室温下避光静置200min,得到复合胶体分散液;
步骤三、旋转蒸发:将步骤二得到的复合胶体分散液利用减压旋转蒸发去除一部分水,得到复合胶体浓缩液,之后静置30min,其中,减压旋转蒸发的压力为-0.3MPa,温度为50℃,减压蒸发后的复合胶体浓缩液体积为复合胶体分散液体积的1/2;
步骤四、离心:将步骤三得到的复合胶体浓缩液离心去除杂质和过大颗粒聚集体,得到复合胶体精液,其中,离心转速为10000rpm,离心时长15min;
步骤五、干燥:将步骤四得到的复合胶体精液经真空冷冻干燥,得到可用作吸附剂的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒,其中,真空冷冻干燥温度为-50℃,干燥时长420min。
将本实施例制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,水体中对乙酰氨基酚的初始浓度为100mg/L,将高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒以固液比(kg:m3)1:5的比例加入水体,于35℃及300rpm条件下水浴振荡吸附960min,之后静置210min分层,采用定性滤纸粗滤的方式取上清液。
经光度法检测,上清液中对乙酰氨基酚的浓度为16.71mg/L,高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料的吸附量为416.45mg/g,对乙酰氨基酚的去除率可达83.29%。由此可知本实施例采用制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,去除率高,去除效果好。
实施例3
如图1所示,本实施例制备高岭石-胡敏酸复合胶体的方法具体包括以下步骤:
步骤一、溶解:将胡敏酸以固液比(kg:m3)7:40的比例溶解于质量体积比浓度为4%的氢氧化钠溶液中,室温下以700rpm转速进行磁力搅拌,搅拌45min至完全溶解,得到胡敏酸胶体溶液;
步骤二、混合酸化共沉淀:按照高岭石与胡敏酸质量比为1:0.88,将高岭石加入得到的胡敏酸胶体溶液中,同时加入浓盐酸将液相pH调节至2,调节过程中持续以1300rpm转速搅拌,之后在室温下避光静置150min,得到复合胶体分散液;
步骤三、旋转蒸发:将步骤二得到的复合胶体分散液利用减压旋转蒸发去除一部分水,得到复合胶体浓缩液,之后静置15min,其中,减压旋转蒸发的压力为-0.2MPa,温度为40℃,减压蒸发后的复合胶体浓缩液体积为复合胶体分散液体积的1/3;
步骤四、离心:将步骤三得到的复合胶体浓缩液离心去除杂质和过大颗粒聚集体,得到复合胶体精液,其中,离心转速为9000rpm,离心时长10min;
步骤五、干燥:将步骤四得到的复合胶体精液经真空冷冻干燥,得到可用作吸附剂的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒,其中,真空冷冻干燥温度为-45℃,干燥时长330min。
将本实施例制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,水体中对乙酰氨基酚的初始浓度为55mg/L,将高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒以固液比(kg:m3)1:6的比例加入水体,于30℃及200rpm条件下水浴振荡吸附840min,之后静置150min分层,采用定性滤纸粗滤的方式取上清液。
经光度法检测,上清液中对乙酰氨基酚的浓度为4.68mg/L,高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料的吸附量为301.92mg/g,对乙酰氨基酚的去除率高达91.49%。由此可知本实施例采用制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,去除率高,去除效果好。
实施例4
如图1所示,本实施例制备高岭石-胡敏酸复合胶体的方法具体包括以下步骤:
步骤一、溶解:将胡敏酸以固液比(kg:m3)1:5的比例溶解于质量体积比浓度为6%的氢氧化钠溶液中,室温下以800rpm转速进行磁力搅拌,搅拌30min至完全溶解,得到胡敏酸胶体溶液;
步骤二、混合酸化共沉淀:按照高岭石与胡敏酸质量比为1:1.4,将高岭石加入得到的胡敏酸胶体溶液中,同时加入浓盐酸将液相pH调节至2,调节过程中持续以1200rpm转速搅拌,之后在室温下避光静置150min,得到复合胶体分散液;
步骤三、旋转蒸发:将步骤二得到的复合胶体分散液利用减压旋转蒸发去除一部分水,得到复合胶体浓缩液,之后静置25min,其中,减压旋转蒸发的压力为-0.1MPa,温度为30℃,蒸发浓缩后的复合胶体浓缩液体积为复合胶体分散液体积的1/6;
步骤四、离心:将步骤三得到的复合胶体浓缩液离心去除杂质和过大颗粒聚集体,得到复合胶体精液,其中,离心转速为8000rpm,离心时长15min;
步骤五、干燥:将步骤四得到的复合胶体精液经真空冷冻干燥,得到可用作吸附剂的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒,其中,真空冷冻干燥温度为-40℃,干燥时长420min。
将本实施例制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,水体中对乙酰氨基酚的初始浓度为30mg/L,将高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒以固液比(kg:m3)1:7的比例加入水体,于25℃及300rpm条件下水浴振荡吸附780min,之后静置120min分层,采用定性滤纸粗滤的方式取上清液。
经光度法检测,上清液中对乙酰氨基酚的浓度为4.28mg/L,高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料的吸附量为180.04mg/g,对乙酰氨基酚的去除率可达85.73%。由此可知本实施例采用制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,去除率高,去除效果好。
实施例5
如图1所示,本实施例制备高岭石-胡敏酸复合胶体的方法具体包括以下步骤:
步骤一、溶解:将胡敏酸以固液比(kg:m3)1:8的比例溶解于质量体积比浓度为2%的氢氧化钠溶液中,室温下以600rpm转速进行磁力搅拌,搅拌60min至完全溶解,得到胡敏酸胶体溶液;
步骤二、混合酸化共沉淀:按照高岭石与胡敏酸质量比为1:0.75,将高岭石加入得到的胡敏酸胶体溶液中,同时加入浓盐酸将液相pH调节至2,调节过程中持续以1400rpm转速搅拌,之后在室温下避光静置150min,得到复合胶体分散液;
步骤三、旋转蒸发:将步骤二得到的复合胶体分散液利用减压旋转蒸发去除一部分水,得到复合胶体浓缩液,之后静置20min,其中,减压旋转蒸发的压力为-0.3MPa,温度为50℃,蒸发浓缩后的复合胶体浓缩液体积为复合胶体分散液体积的1/2;
步骤四、离心:将步骤三得到的复合胶体浓缩液离心去除杂质和过大颗粒聚集体,得到复合胶体精液,其中,离心转速为10000rpm,离心时长5min;
步骤五、干燥:将步骤四得到的复合胶体精液经真空冷冻干燥,得到可用作吸附剂的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒,其中,真空冷冻干燥温度为-50℃,干燥时长240min。
将本实施例制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,水体中对乙酰氨基酚的初始浓度为80mg/L,将高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒以固液比(kg:m3)1:5的比例加入水体,于35℃及100rpm条件下水浴振荡吸附900min,之后静置180min分层,采用定性滤纸粗滤的方式取上清液。
经光度法检测,上清液中对乙酰氨基酚的浓度为12.76mg/L,高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料的吸附量为336.20mg/g,对乙酰氨基酚的去除率可达84.05%。由此可知本实施例采用制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂材料应用在去除水体中的对乙酰氨基酚,去除率高,去除效果好。
实施例6
发明人还将未经复合的单一高岭石及胡敏酸作为吸附剂,对水体中对乙酰氨基酚的吸附去除做了对比试验,应用吸附的条件参数选择与实施例3中相同,即水体中对乙酰氨基酚的初始浓度为55mg/L,将吸附剂以固液比(kg:m3)1:6的比例加入水体,于30℃及200rpm条件下水浴振荡吸附840min,之后静置150min分层,采用定性滤纸粗滤的方式取上清液检测;同时将本发明实施例3中制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒作为吸附剂应用于不同对乙酰氨基酚初始浓度的水体,其余应用吸附的条件参数选择均与实施例3中相同,试验结果见表1。
表1不同吸附剂对不同浓度对乙酰氨基酚的吸附效果比较
由表1可知,未经复合的单一高岭石及胡敏酸作为吸附剂,对水体中对乙酰氨基酚的吸附去除率不足55%,其中,胡敏酸的效果要优于高岭石,但受其分散行为影响,吸附对乙酰氨基酚后粗滤方式所取的上清液,浊度经肉眼观测明显高于高岭石;本发明制备的高岭石-胡敏酸复合胶体作为吸附剂,应用于对乙酰氨基酚初始浓度范围为10mg/L~100mg/L水体的去除效果均较为理想,去除率在82%以上,进一步表明本发明适用的对乙酰氨基酚初始浓度范围较广。
实施例7
其它步骤与实施例3相同,仅仅改变步骤1中调节混合胶体溶液的pH为5,将制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒按照实施例3公开的固液比及处理过程投入对乙酰氨基酚初始浓度为55mg/L的水体中,最终测得上清液中对乙酰氨基酚含量17.36mg/L,计算得到对乙酰氨基酚吸附量为225.84mg/g,去除率为68.44%。
实施例8
其它步骤与实施例3相同,仅仅改变步骤1中调节混合胶体溶液的pH为4,将制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒按照实施例3公开的固液比及处理过程投入对乙酰氨基酚初始浓度为55mg/L的水体中,最终测得上清液中对乙酰氨基酚含量15.84mg/L,计算得到对乙酰氨基酚吸附量为234.96mg/g,去除率为71.20%。
实施例9
其它过程与实施例3相同,本实施例中无步骤3蒸发浓缩过程,而是直接对复合溶液分散液进行离心,将最终得到的复合胶体颗粒按照实施例3公开的固液比及处理过程投入对乙酰氨基酚初始浓度为55mg/L的水体中,最终测得上清液中对乙酰氨基酚含量31.69mg/L,计算得到对乙酰氨基酚吸附量为139.86mg/g,去除率为42.38%。
实施例10
其它过程与实施例3相同,改变步骤3中减压蒸发压力为-0.4MPa,控制蒸发时间,使得到的复合胶体浓缩液体积为原复合胶体分散液的3/4,其它步骤与实施例3相同,将最终得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒按照实施例3公开的固液比及处理过程投入对乙酰氨基酚初始浓度为55mg/L的水体中,最终测得上清液中对乙酰氨基酚含量14.34mg/L,计算得到对乙酰氨基酚吸附量为243.96mg/g,去除率为73.93%。
由实施例3、7、8、9和10比较并深入分析得知,对乙酰氨基酚去除率不同,造成上述影响的因素可能与胡敏酸-高岭石混合液的的pH及混合液浓缩程度有关。
可以看出,通过提高胡敏酸胶体溶液中胡敏酸浓度,可以提高高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒中胡敏酸的负载量,进而增加复合胶体颗粒对对乙酰氨基酚的吸附容量。
实施例11
分别配制相同初始浓度为55mg/L的非那西丁、N-苯(基)乙酰胺、DDT溶液,按照实施例3所示处理过程,将实施例3制备得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒分别加入上述溶液中,检测相关数据,得到如表2所示实验结果。
表2复合胶体颗粒对不同物质的吸附效果比较
物质种类 | 非那西丁 | N-苯(基)乙酰胺 | DDT |
上清液中物质浓度(mg/L) | 22.08 | 20.25 | 24.91 |
吸附量(mg/g) | 197.52 | 208.50 | 180.54 |
去除率(%) | 59.86 | 63.18 | 54.71 |
对比例1
称取0.5g高岭石于250ml锥形瓶中,加入5ml浓度为0.09g/ml的胡敏酸溶液,总体积50ml(不足50ml时用去离子水补足),使固液比为1:100,调节溶液pH为6,恒温震荡(30℃,150r/min)到溶液中胡敏酸浓度不变(达到平衡),静置20min,之后离心(4000r/min,20min),去除上清液后用去离子水洗涤3次,烘干,过200目筛,得到高岭石-胡敏酸复合体。
按照实施例3的吸附剂固液比及处理过程,将该高岭石-胡敏酸复合体投入对乙酰氨基酚初始浓度为55mg/L的水体中,处理后测得上清液中对乙酰氨基酚的浓度为26.19mg/L,高岭石-胡敏酸的吸附量为172.86mg/g,对乙酰氨基酚的去除率为52.38%。
由对比例1与实施例3、7、8和9比较并深入分析得知,对乙酰氨基酚去除率低主要是由于高岭石-胡敏酸复合体中胡敏酸负载量低造成的,而影响胡敏酸负载量低的因素可能与胡敏酸-高岭石混合液的的pH及混合液是否进行浓缩有关。
以上所述,仅是本发明的部分实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法,其特征在于由以下步骤制备而成:
步骤1、向胡敏酸胶体溶液中加入高岭石原料,其中高岭石原料中的高岭石与胡敏酸胶体溶液中胡敏酸的质量比为1:(0.5~1.5),滴加强酸调节混合胶体溶液pH为1~3,同时在室温下对混合胶体溶液进行搅拌均匀,之后将混合胶体溶液在室温下避光静置,得到复合胶体分散液;
步骤2、对步骤1得到的复合胶体分散液进行减压蒸发浓缩,减压蒸发压力为-0.1MPa~-0.3MPa,蒸发温度为30~50℃,得到复合胶体浓缩液,静置15~30min,其中复合胶体浓缩液的体积为复合胶体分散液体积的1/6~1/2;
步骤3、对复合胶体浓缩液进行离心处理,得到复合胶体精液;
步骤4、复合胶体精液经真空冷冻干燥,得到高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒。
2.根据权利要求1所述用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法,其特征在于:步骤1中所述胡敏酸胶体溶液是将胡敏酸原料溶于氢氧化钠溶液中,室温下搅拌至完全溶解而得,所述胡敏酸原料选自腐殖酸或胡敏酸。
3.根据权利要求2所述用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法,其特征在于:所述氢氧化钠溶液的质量体积比浓度为2~6%,所述胡敏酸原料与所述氢氧化钠溶液的固液比为1:(4~10),搅拌转速为600~800rpm,搅拌时间为30~60min。
4.根据权利要求1所述用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法,其特征在于:步骤1中所述高岭石原料选自高岭石或高岭土。
5.根据权利要求1所述用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法,其特征在于:步骤1中滴加强酸调节混合胶体溶液pH为1~2。
6.根据权利要求1所述用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法,其特征在于:步骤1中搅拌处理为磁力搅拌,搅拌转速为1100~1500rpm,搅拌10~20min,避光静置100~200min。
7.根据权利要求1所述用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法,其特征在于:步骤3中所述离心转速为8000~10000rpm,离心时间为5~15min。
8.根据权利要求1所述用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法,其特征在于:步骤5中所述真空冷冻干燥温度为-40~-50℃,干燥时间为240~420min。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的制备方法得到的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒在吸附水体中对乙酰氨基酚中的应用。
10.一种处理水体中对乙酰氨基酚的方法,其特征在于:该方法包括将权利要求1-8任一项所述制备方法得到的高岭石-胡敏酸胶体颗粒按照固液比为1:(5000~7000)的比例加入到含对乙酰氨基酚的水体中,搅拌吸附后静置分层,过滤,其中水体中对乙酰氨基酚的浓度为10~100mg/L,吸附时间为720~960min。
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