CN111871372B - 一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法 - Google Patents

一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111871372B
CN111871372B CN202010685106.5A CN202010685106A CN111871372B CN 111871372 B CN111871372 B CN 111871372B CN 202010685106 A CN202010685106 A CN 202010685106A CN 111871372 B CN111871372 B CN 111871372B
Authority
CN
China
Prior art keywords
starch
biochar
manganese oxide
iron
arsenic
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.)
Active
Application number
CN202010685106.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111871372A (zh
Inventor
赵艳萍
荀合
梁维新
郭鹏然
安娅丽
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.)
Institute Of Testing And Analysis Guangdong Academy Of Sciences Guangzhou Analysis And Testing Center China
Original Assignee
Guangdong Institute Of Analysis (china National Analytical Center Guangzhou)
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 Guangdong Institute Of Analysis (china National Analytical Center Guangzhou) filed Critical Guangdong Institute Of Analysis (china National Analytical Center Guangzhou)
Priority to CN202010685106.5A priority Critical patent/CN111871372B/zh
Publication of CN111871372A publication Critical patent/CN111871372A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111871372B publication Critical patent/CN111871372B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/103—Arsenic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds

Abstract

本发明公开了一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法。包括以下步骤：将玉米淀粉和生物炭加入FeSO4和MnSO4溶液中，在磁力搅拌下加入KMnO4溶液，用NaOH调节pH至2.0，陈化、过滤并干燥，得到铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料。淀粉和生物炭的添加使得合成的铁锰氧化物颗粒分散均匀，粒径均匀，粒径范围在300nm‑600nm，从而显著增加了复合材料对三价砷、五价砷和洛克沙胂的吸附量。该材料表面活性吸附位点为Fe‑OH基团，可与砷化合物形成内球体Fe‑O‑As复合物。本发明制备工艺简单，成本低廉，所用原料低碳环保，可同时吸附水体中多种形态的砷。

Description

一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀 粉/生物炭复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及环境污染物功能材料的技术领域，具体涉及一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法。
背景技术
环境中的砷污染是一种广泛存在的现象，这与含砷金属的开采、冶炼以及含砷化合物的广泛使用等有关。砷是国际癌症研究机构(IARC)认定的I类致癌物，环境中高浓度的砷污染将对人体健康和生态环境产生严重威胁。工业废水中主要包括三价砷(As(III))和五价砷(As(V))等无机砷类化合物，畜禽废水中常含有饲料添加剂如洛克沙胂(ROX)等有机砷类化合物。
砷吸附材料已被广泛应用于去除水体中的砷污染。砷吸附材料可快速去除水体中高浓度的砷，利用吸附法处理水体砷污染具有操作简单、运行稳定、不产生二次污染、吸附材料可回收利用等优势。铁锰复合氧化物是一种比表面积大、表面电荷高且应用广泛的砷吸附材料。其中，铁氧化物表面的羟基能够与As(III)发生固/液界面配位交换和络合反应，而锰氧化物能够将As(III)氧化为As(V)，并与As(V)发生配位反应形成As(V)-MnO2双齿双核桥接复合物。然而，铁锰氧化物颗粒在制备过程中易发生聚集，造成比表面积降低，从而影响它对砷的吸附容量。
发明内容
本发明的目的是克服现有铁锰氧化物合成技术的缺陷，提供一种吸附性能好、稳定性高的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法。
本发明的第一个目的是提供一种铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法，包括以下步骤：分别制备玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液、FeSO4和MnSO4混合溶液、KMnO4溶液；将玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液加入至FeSO4和MnSO4混合溶液中，搅拌混匀，然后在磁力搅拌条件下缓缓加入KMnO4溶液，调节pH，继续搅拌，放置陈化，用去离子水清洗沉淀产物，分离固体，烘干，研磨过筛，即得到铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料。
优选，所述的玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液中玉米淀粉的浓度为0～0.28g/mL，生物炭的浓度为0～0.28g/mL。
优选，所述的玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液中玉米淀粉的浓度为0.187g/mL，生物炭的浓度为0.933g/mL。
优选，所述的FeSO4和MnSO4混合溶液中FeSO4的摩尔浓度为0.67mol/L，MnSO4的摩尔浓度为0.07mol/L；所述的KMnO4溶液中KMnO4的摩尔浓度为0.32mol/L。
优选，所述的玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液、FeSO4和MnSO4混合溶液、KMnO4溶液混合的体积比为1:3:2.5。
优选，所述的调节pH是用4M NaOH将pH调节为2.0；所述的继续搅拌，放置陈化是继续搅拌1h，然后放置陈化24h。
优选，所述的生物炭是以农业废弃物玉米秸秆为原料，烘干粉碎，经在氮气环境下限氧热解方法(500℃，1.5h)制得，研磨后过0.15mm筛，得到生物炭，其比表面积为137.8m2·g-1。
优选，所述的烘干是在80℃下烘干24h，所述的过筛是过0.15mm筛。
所述的磁力搅拌速度为300rpm。
本发明的第二个目的是提供一种由上述的制备方法制备得到的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料。
优选，所述的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料中铁的质量含量为4.46-11.7％，锰的质量含量为2.73-7.6％，铁锰氧化物中Fe和Mn的原子比为1.6，铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的比表面积为19.21m2·g-1。
本发明的第三个目的是提供所述的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料在同时吸附水体中无机砷和有机砷中的应用。
本发明的技术效果为：
1、本发明以玉米秸秆废弃物为原料制成的生物炭以及玉米淀粉为稳定剂，成本低廉，绿色环保。
2、本发明中铁锰氧化物/淀粉/生物炭的制备方法简单易行，无需特殊设备，易规模化生产。
3、本发明中将铁锰氧化物与淀粉混合并负载于生物炭上，并优化了它们的配比，使得铁锰氧化物的稳定性提高，降低其聚集性，从而提高了铁锰氧化物对不同砷形态(As(III)、As(V)和ROX)的吸附效果，且该复合材料在吸附后易于回收利用。
4、本发明的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料可广泛应用于污废水中不同形态的砷的同时去除。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的纯铁锰氧化物的扫描电镜示意图。
图2为本发明实施例1制得的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的扫描电镜示意图(a和b)和能谱分析(c)。
图3为本发明实施例2中不同比例铁锰氧化物/淀粉复合材料对As(III)，As(V)和ROX的吸附量示意图。
图4为本发明实施例2中不同比例铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料对As(III)，As(V)和ROX的吸附量示意图。
图5为本发明实施例3中吸附As(III)，As(V)或ROX前后的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的红外光谱图。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的能够更加明显易懂，下面结合具体实施例来对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。
实施例1
铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备，包括以下步骤：
(1)将玉米秸秆晾干，用粉碎机破碎，用管式炉在500℃，氮气保护下，煅烧1.5h，升温程序为5℃/min，再研磨过0.15mm筛，制备成玉米秸秆生物炭(比表面积为137.8m2·g-1)备用。
(2)称取0.187g玉米淀粉和0.933g玉米秸秆生物炭加入到10mL去离子水中充分混合，制备成玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液；称取5.57g FeSO4·7H2O和0.302g MnSO4，溶解于30mL去离子水，制备成FeSO4和MnSO4混合溶液；称取1.264g KMnO4，溶解于25mL去离子水中，制备成KMnO4溶液；
(3)将10mL玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液加入至30mL的FeSO4和MnSO4混合溶液中，300rpm磁力搅拌15min，然后在磁力搅拌条件下缓缓加入25mL的KMnO4溶液，用4MNaOH调节pH值至2.0，并继续磁力搅拌1h，然后在室温下放置陈化24h，倾倒静置混合物的上清液，加入去离子水清洗沉淀后的固体颗粒物3次，再将固体颗粒物用抽滤装置分离出来，并在80℃温度下干燥24h，再用玻璃研钵捣碎制备的材料，过0.15mm筛，即得到铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料。作为对比，不添加淀粉和生物炭，其它流程与上述步骤一致，制备纯铁锰氧化物材料。
制备得到铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的扫描电镜图如图2所示，纯铁锰氧化物材料的扫描电镜图如图1所示。由图1可以看到纯铁锰氧化物颗粒团聚现象明显，铁锰颗粒物的边缘不规则，且粒径较大，在400nm-1.3μm范围内。而在铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料中铁锰氧化物颗粒成功负载在了生物炭表面，且淀粉和生物炭的添加使得铁锰氧化物铁锰颗粒物边缘更加圆滑，铁锰氧化物分散更加均匀，粒径缩小至300nm-600nm范围内。图2的能谱定量分析可以看到，铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料中铁的质量含量约为4.46-11.7％，锰的质量含量约为2.73-7.6％，铁锰氧化物中Fe和Mn的原子比约为1.6，铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的比表面积为19.21m2·g-1。
实施例2
1、参照实施例1的制备步骤，将其中的玉米秸秆生物炭的用量设置为0，玉米淀粉的用量分别设置为0.14g，0.187g，0.35g，0.933g，2.8g，然后制备铁锰氧化物/淀粉复合材料，制备所得的铁锰氧化物/淀粉复合材料中铁锰氧化物和淀粉的质量比为20:1，15:1，8:1，3:1和1:1。以铁锰氧化物/淀粉复合材料(铁锰氧化物：淀粉质量比＝20:1)为例，其具体制备步骤为：
(1)称取0.14g玉米淀粉加入到10mL去离子水中充分混合，制备成玉米淀粉溶液；称取5.57g FeSO4·7H2O和0.302g MnSO4，溶解于30mL去离子水，制备成FeSO4和MnSO4混合溶液；称取1.264g KMnO4，溶解于25mL去离子水中，制备成KMnO4溶液；
(2)将10mL玉米淀粉溶液加入至30mL的FeSO4和MnSO4混合溶液中，300rpm磁力搅拌15min，然后在磁力搅拌条件下缓缓加入25mL的KMnO4溶液，用4M NaOH调节pH值至2.0，并继续磁力搅拌1h，然后在室温下放置陈化24h，倾倒静置混合物的上清液，加入去离子水清洗沉淀后的固体颗粒物3次，再将固体颗粒物用抽滤装置分离出来，并在80℃温度下干燥24h，再用玻璃研钵捣碎制备的材料，过0.15mm筛，即得到铁锰氧化物/淀粉复合材料(铁锰氧化物：淀粉质量比＝20:1)。
分别比较纯铁锰氧化物、纯玉米淀粉和上述不同比例的铁锰氧化物/淀粉复合材料对As(III)、As(V)和ROX的吸附效果：
取20mg吸附材料，与50mL的50mg/L As(III)、As(V)或ROX混合，在翻转振荡器上30rpm条件下反应24h，然后过滤混合溶液，稀释后用ICP-MS测定滤液中砷的含量，不同材料对As(III)、As(V)或ROX的吸附量结果如图3所示。结果显示，淀粉的添加使得铁锰氧化物对As(III)、As(V)或ROX的吸附量提高，淀粉的添加量为0.187g时，即铁锰氧化物/淀粉质量比为15:1，得到的铁锰氧化物/淀粉复合材料的吸附效果最佳。
2、参照实施例1的制备步骤，将其中的玉米淀粉的用量设置为0.187g，玉米秸秆生物炭的用量分别设置为0.28g，0.56g，0.933g，1.4g和2.8g，然后制备铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料，制备所得的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料中铁锰氧化物：淀粉：生物炭的质量比为15:1:1.5，15:1:3，15:1:5，15:1:7.5和15:1:15。以铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料(铁锰氧化物：淀粉：生物炭的质量比＝15:1:1.5)为例，其具体制备步骤为：
(1)将玉米秸秆晾干，用粉碎机破碎，用管式炉在500℃，氮气保护下，煅烧1.5h，升温程序为5℃/min，再研磨过0.15mm筛，制备成玉米秸秆生物炭(比表面积为137.8m2·g-1)备用。
(2)称取0.187g玉米淀粉和0.28g玉米秸秆生物炭加入到10mL去离子水中充分混合，制备成玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液；称取5.57g FeSO4·7H2O和0.302g MnSO4，溶解于30mL去离子水，制备成FeSO4和MnSO4混合溶液；称取1.264g KMnO4，溶解于25mL去离子水中，制备成KMnO4溶液；
(3)将10mL玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液加入至30mL的FeSO4和MnSO4混合溶液中，300rpm磁力搅拌15min，然后在磁力搅拌条件下缓缓加入25mL的KMnO4溶液，用4MNaOH调节pH值至2.0，并继续磁力搅拌1h，然后在室温下放置陈化24h，倾倒静置混合物的上清液，加入去离子水清洗沉淀后的固体颗粒物3次，再将固体颗粒物用抽滤装置分离出来，并在80℃温度下干燥24h，再用玻璃研钵捣碎制备的材料，过0.15mm筛，即得到铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料(铁锰氧化物：淀粉：生物炭的质量比＝15:1:1.5)。
分别比较纯生物炭(玉米秸秆生物炭)、铁锰氧化物/淀粉复合材料(铁锰氧化物：淀粉质量比＝15:1)和上述不同比例的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料对As(III)、As(V)和ROX的吸附效果：
取20mg吸附材料，与50mL的50mg/L As(III)、As(V)或ROX混合，在翻转振荡器上30rpm条件下反应24h，然后过滤混合溶液，稀释后用ICP-MS测定滤液中砷的含量，不同材料对As(III)、As(V)或ROX的吸附量结果如图4所示。结果显示，生物炭的添加进一步提高了铁锰氧化物/淀粉复合材料对ROX的吸附量，生物炭添加的最佳量为0.933g。最佳配比条件下，即铁锰氧化物/淀粉/生物炭质量比为15:1:5，得到的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料对As(III)、As(V)和ROX的吸附量分别为81.7，65.7和115mg/g，吸附效果最佳。
实施例3
本实施例的目的是研究铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料对As(III)、As(V)和ROX的吸附机制，具体步骤如下：
取上述实施例制得的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料(铁锰氧化物：淀粉：生物炭的质量比为15:1:5)对As(III)、As(V)和ROX进行吸附。分别制备100ppm的As(III)、As(V)和ROX溶液，用NaOH或HCl调节pH至5.5，将0.15g铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料分别投入到500mL 100ppm的As(III)、As(V)和ROX溶液中，用磁力搅拌器(750rpm)连续搅拌24h后抽滤，冷冻再冻干。
对淀粉(Starch)、生物炭(BC)、铁锰氧化物(FeMnOX)、以及吸附前和吸附后的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料(FeMnOX-starch-BC)进行红外光谱分析，结果如图5所示。对比吸附前后材料的红外谱图发现，铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料中铁氧化物的Fe-OH弯曲振动对应的1122和1045cm-1吸收峰，在吸附As(III)、As(V)或ROX后消失。而吸附As(III)、As(V)或ROX后的材料中分别出现了新的821，826和835cm-1吸收峰，这些峰主要是材料表面吸附的As-O伸缩振动引起的。这些结果表明，此铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料对砷的主要吸附活性位点为Fe-OH，与As(III)、As(V)或ROX络合并形成Fe-O-As内层复合物。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别制备玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液、FeSO4和MnSO4混合溶液、KMnO4溶液；将玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液加入至FeSO4和MnSO4混合溶液中，搅拌混匀，然后在磁力搅拌条件下缓缓加入KMnO4溶液，用4M NaOH将pH调节为2.0，继续搅拌1h，然后放置陈化24h，用去离子水清洗沉淀产物，分离固体，烘干，研磨过筛，即得到铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料；
所述的玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液中玉米淀粉的浓度为0.187g/mL，生物炭的浓度为0.933g/mL；
所述的FeSO4和MnSO4混合溶液中FeSO4的摩尔浓度为0.67mol/L，MnSO4的摩尔浓度为0.07mol/L；所述的KMnO4溶液中KMnO4的摩尔浓度为0.32mol/L；
所述的玉米淀粉和生物炭混合稳定剂溶液、FeSO4和MnSO4混合溶液、KMnO4溶液混合的体积比为1:3:2.5。
2.根据权利要求1所述的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法，其特征在于，所述的烘干是在80℃下烘干24h，所述的过筛是过0.15mm筛。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法制备得到的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料。
4.根据权利要求3所述的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料，其特征在于，所述的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料中铁的质量含量为4.46-11.7％，锰的质量含量为2.73-7.6％，铁锰氧化物中Fe和Mn的原子比为1.6，铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的比表面积为19.21m2·g-1。
5.权利要求3所述的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料在同时吸附水体中无机砷和有机砷中的应用。
CN202010685106.5A 2020-07-16 2020-07-16 一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法 Active CN111871372B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010685106.5A CN111871372B (zh) 2020-07-16 2020-07-16 一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010685106.5A CN111871372B (zh) 2020-07-16 2020-07-16 一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111871372A CN111871372A (zh) 2020-11-03
CN111871372B true CN111871372B (zh) 2022-07-08

Family

ID=73155009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010685106.5A Active CN111871372B (zh) 2020-07-16 2020-07-16 一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111871372B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113000012A (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 大连理工大学 一种除砷吸附材料及其制备方法和在酸性废水中除As(III)的应用
CN113426419A (zh) * 2021-06-28 2021-09-24 浙江农林大学 一种对镉砷复合污染修复的铁锰氧化物-生物质炭-微生物联合吸附材料及其制备方法
CN113604226A (zh) * 2021-08-25 2021-11-05 青岛理工大学 一种生物炭负载生物铁锰氧化物材料及其制备方法与应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103212364A (zh) * 2013-04-28 2013-07-24 武汉理工大学 一种铁锰复合氧化物及其制备方法和水体除砷的应用
CN105289493A (zh) * 2015-11-17 2016-02-03 辽宁大学 一种用于As(Ⅲ)吸附的铁锰改性的秸秆活性炭吸附剂及其应用
CN107551998A (zh) * 2017-09-23 2018-01-09 湖南大学 一种生物炭稳定化铁锰氧化物的制备方法和应用
CN107983294A (zh) * 2017-12-04 2018-05-04 中国科学院地理科学与资源研究所 一种多糖改性的铁锰双金属材料及其制备方法和应用
CN108176362A (zh) * 2017-11-13 2018-06-19 汝城县三鑫电化有限公司 一种稳定的铁锰氧化物制备方法
CN109847698A (zh) * 2019-02-02 2019-06-07 桂林理工大学 一种桑树杆生物质炭/铁锰氧化物复合吸附剂的制备方法
CN110102260A (zh) * 2019-05-20 2019-08-09 广东工业大学 一种铁锰氧化物-生物炭复合材料及其制备方法与应用
CN110624503A (zh) * 2019-09-17 2019-12-31 中山大学 一种淀粉改性的生物炭及其制备方法与应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7393810B2 (en) * 2002-10-30 2008-07-01 Lawrence Livermore National Security, Llc Solid materials for removing arsenic and method thereof
CN102266749B (zh) * 2011-07-01 2013-07-31 清华大学 一种用于水中除砷的分散型复合纳米吸附剂及其制备方法
CN102641722B (zh) * 2012-04-24 2013-10-16 清华大学 电化学强化碳纤维负载纳米铁锰吸附除砷材料及方法
US20160059215A1 (en) * 2014-07-31 2016-03-03 Fraunhofer Usa, Inc. Manganese oxides/graphene nanocomposites, films, membranes and methods of making the same
CN105964673B (zh) * 2016-03-30 2019-06-28 中国科学院地理科学与资源研究所 一种用于稳定化修复土壤砷污染的改性铁铈氢氧化物及制备方法和其应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103212364A (zh) * 2013-04-28 2013-07-24 武汉理工大学 一种铁锰复合氧化物及其制备方法和水体除砷的应用
CN105289493A (zh) * 2015-11-17 2016-02-03 辽宁大学 一种用于As(Ⅲ)吸附的铁锰改性的秸秆活性炭吸附剂及其应用
CN107551998A (zh) * 2017-09-23 2018-01-09 湖南大学 一种生物炭稳定化铁锰氧化物的制备方法和应用
CN108176362A (zh) * 2017-11-13 2018-06-19 汝城县三鑫电化有限公司 一种稳定的铁锰氧化物制备方法
CN107983294A (zh) * 2017-12-04 2018-05-04 中国科学院地理科学与资源研究所 一种多糖改性的铁锰双金属材料及其制备方法和应用
CN109847698A (zh) * 2019-02-02 2019-06-07 桂林理工大学 一种桑树杆生物质炭/铁锰氧化物复合吸附剂的制备方法
CN110102260A (zh) * 2019-05-20 2019-08-09 广东工业大学 一种铁锰氧化物-生物炭复合材料及其制备方法与应用
CN110624503A (zh) * 2019-09-17 2019-12-31 中山大学 一种淀粉改性的生物炭及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
腐殖酸及pH对生物炭-铁锰氧化物复合材料吸附As（Ⅲ）的影响机理;林丽娜等;《腐殖酸》;20180228(第1期);全文 *
铁锰氧化物及其复合材料的研究进展;徐水萍等;《环境科学与技术》;20191031;第42卷(第10期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111871372A (zh) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111871372B (zh) 一种用于同时吸附水体中无机砷和有机砷的铁锰氧化物/淀粉/生物炭复合材料的制备方法
JP2021074708A (ja) 変性ナノ材料及びそのアンチモン含有排水処理における応用
CN107983300A (zh) 二氧化锰修饰的生物炭复合材料及其制备方法和应用
CN108905976B (zh) 锰离子掺杂金属有机骨架材料及其制备方法和应用
CN109569725B (zh) 一种一步法制备磁性Cu(I)微球催化剂的方法
CN112827475B (zh) 一种人工腐殖酸功能化的类胶体磁性生物炭的制备方法和应用
CN105950153A (zh) 一种污染土壤用复合稳定剂及其处理污染土壤的方法
CN106390940A (zh) 改性生物质炭及其制备方法与应用
CN108640206A (zh) 一种酵母菌载纳米零价铁的制备方法
Hu et al. Mechanochemically synthesized Fe-Mn binary oxides for efficient As (III) removal: insight into the origin of synergy action from mutual Fe and Mn doping
CN110813261A (zh) 一种用于废水处理的磁性壳聚糖/蒙脱土/腐殖酸复合微胶囊吸附材料的制备方法
CN106512952A (zh) 一种使用改性氧化石墨烯处理抗生素和重金属复合污染水体的方法
CN111617742B (zh) 一种生物炭负载铁锰材料的制备方法和应用
CN113578263A (zh) 吸附材料制备方法及废水除磷工艺
CN113332988A (zh) 一种多孔磁性导电自掺杂铜的铜锌铁氧体催化剂及其制备方法和应用
CN112774625A (zh) 氧化锆掺杂磁性高表面活性炭复合材料、制备方法及应用
CN114702961B (zh) 一种无定型铁锰胶体材料及其制备方法和应用
CN113181886A (zh) 一种去除地下水中硝酸盐的吸附材料及其制备方法和应用
Zhang et al. A magnetic amino enriched hydrothermal carbon production with molasses as carbon source
CN112076721A (zh) 一种吸附活化多功能复合材料及其应用
CN115106071B (zh) 一种污水处理用磁性材料及其应用
CN106000365A (zh) 一种羟基氧化铁/膨胀石墨复合材料的制备方法及其应用
CN106390913A (zh) 一种硅包覆磁性纳米四氧化三铁的制备方法及其应用
Xiang et al. Effect of sludge amino acid–modified magnetic coal gasification slag on plant growth, metal availability, and soil enzyme activity
He et al. The modification of biomass waste by cerium-based MOFs for efficient phosphate removal: excellent performance and reaction mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 510070 Guangzhou City, Guangzhou, Guangdong, No. 34

Patentee after: Institute of testing and analysis, Guangdong Academy of Sciences (Guangzhou analysis and testing center, China)

Address before: 510070 Guangzhou City, Guangzhou, Guangdong, No. 34

Patentee before: GUANGDONG INSTITUTE OF ANALYSIS (CHINA NATIONAL ANALYTICAL CENTER, GUANGZHOU)