CN112619591B - 一种磁性复合吸附材料的制备方法及其应用 - Google Patents

一种磁性复合吸附材料的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁性复合吸附材料的制备方法，涉及磁性纳米粒子制备技术领域。所述磁性复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将铁盐、乙二醇和乙酸盐搅拌至溶解后，加入表面活性剂A，混合均匀，得到反应液；(2)将步骤(1)中得到的反应液移至反应釜中，密封反应，冷却至20‑25℃后，得到黑色产物，将黑色产物进行分离洗涤，真空干燥后，得到Fe3O4纳米粒子；(3)将铝盐、锆盐、表面活性剂B和步骤(2)中得到的Fe3O4纳米粒子分散在水中，一边搅拌一边加入pH值调节剂，继续搅拌后用磁铁进行磁分离，清洗后风干，煅烧后得到所述磁性复合吸附材料。

Description

一种磁性复合吸附材料的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及磁性纳米粒子制备技术领域，尤其是一种磁性复合吸附材料的制备方法及其应用。
背景技术
氮和磷是生物生长的必需营养源，水中的氮和磷含量超标，会引起水体的富营养化，导致藻类在天然水域中快速生长，引起水环境的生态失衡，这些藻类会消耗水中的溶解氧，影响其他植物和动物的生长，降低水体透明度，并使水体散发霉味和臭味，甚至部分藻类还会释放有毒物质，威胁饮用水的安全。
一般来说，水体除磷的方法主要有化学沉淀法、生物法和吸附法。化学沉淀法除磷操作简便，见效快，但其化学试剂用量大，运行费用较高；生物法运行费用较低，但对运行条件及环境要求相对较高，稳定性较差；吸附法工艺简单、操作简便且吸附剂可循环使用，在除磷方面得到较为广泛的应用。
活性氧化铝具有比表面积大、吸附性能好、稳定性好等特点，对污水中的磷具有较好的吸附效果，常常用作吸附法除磷中的材料，但是在实际使用的过程中，氧化铝吸附剂不方便回收，且在使用的过程中容易随水流走，造成原料损失。近年来研究表明氧化锆能有效去除污水中的磷酸根，可用于污水净化领域。因此，将氧化铝和氧化锆的复合物负载在磁性材料上以提高其回收效率是非常必要的。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种回收率高、除磷效果好的磁性复合吸附材料的制备方法及其应用。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种磁性复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将铁盐、乙二醇和乙酸盐搅拌至溶解后，加入表面活性剂A，混合均匀，得到反应液；
(2)将步骤(1)中得到的反应液移至反应釜中，密封反应，冷却至20-25℃后，得到黑色产物，将黑色产物进行分离洗涤，真空干燥后，得到Fe3O4纳米粒子；
(3)将铝盐、锆盐、表面活性剂B和步骤(2)中得到的Fe3O4纳米粒子分散在水中，一边搅拌一边加入pH值调节剂，继续搅拌后用磁铁进行磁分离，清洗后风干，煅烧后得到所述磁性复合吸附材料Fe3O4@Al2O3-ZrO2。
本发明提供的磁性复合吸附材料，是以Fe3O4磁性材料为核层材料，外层包裹Al2O3-ZrO2复合氧化物，该材料具有吸附作用，可对水中磷进行吸附去除，同时所使用的磁性复合吸附材料在使用的过程中易回收，原料损失相对较低，有利于成本控制。
优选地，所述步骤(1)中，铁盐、乙二醇、乙酸盐和表面活性剂A的重量比为：铁盐：乙二醇：乙酸盐：表面活性剂A＝5-20：50-200：5-20：1-3；所述步骤(3)中，铝盐、锆盐和表面活性剂B的重量比为：铝盐：锆盐：表面活性剂B＝5-50：5-20：1-10；Fe3O4纳米粒子和水的质量比为：Fe3O4纳米粒子：水＝5-30：100。
进一步优选地，所述步骤(1)中，铁盐、乙二醇和乙酸盐的重量比为：铁盐：乙二醇：乙酸盐＝15：100：10；所述步骤(3)中，铝盐、锆盐和表面活性剂B的重量比为：铝盐：锆盐：表面活性剂B＝20：20：5。
优选地，所述步骤(1)中，铁盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁中的至少一种，乙酸盐为乙酸钠和/或乙酸钾，表面活性剂A为聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵、磷酸二氢钠、乙酸铵、聚羧酸铵、柠檬酸三铵中的至少一种；所述步骤(3)中，铝盐为硝酸铝、氯化铝、硫酸铝中的至少一种，锆盐为硝酸锆、硝酸氧锆、氯化氧锆中的至少一种，表面活性剂B为十六烷基三甲基溴化铵、聚羧酸铵、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，所述pH调节剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
进一步优选地，所述步骤(1)中，铁盐为硝酸铁，乙酸盐为乙酸钾，表面活性剂A为乙酸铵；所述步骤(3)中，铝盐为氯化铝，锆盐为硝酸氧锆，表面活性剂B为聚乙烯吡咯烷酮，所述pH调节剂为氢氧化钠。
乙酸盐由于在煅烧过程中可变成二氧化碳和水，避免因水洗不充分引起其他离子对除磷剂制备的不利影响，而硝酸氧锆因为溶解度和实验过程中的可操作弹性，发明人认为是这么多种锆盐里活性最好的，是空间位阻的关系使其与其他离子分散程度最好的原因。
优选地，所述步骤(2)中，密封反应的反应温度为150-300℃，密封反应的反应时间为5-24h，将所得黑色产物用磁铁进行分离，真空干燥的温度为55-65℃，真空干燥的时间为8-12h。
步骤(2)的反应是为了形成Fe3O4纳米粒子，反应和干燥选择较低温度是为了形成小颗粒的Fe3O4粒子，相应的时间就需要延长了。
优选地，所述步骤(3)中，pH值调节剂调节后pH值为6-8，继续搅拌的时间为2-10h，煅烧的温度为200-600℃，煅烧的时间为1-5h。
调pH值后搅拌是为了留有时间进行颗粒间的陈化保证颗粒在较低温度下进行团聚过程，可使制备完成后的颗粒尺寸较小且均匀。
此外，本发明还提供了所述的磁性复合吸附材料的制备方法制备得到的磁性复合吸附材料。
进一步地，本发明还提供了所述的磁性复合吸附材料在含磷水处理中的应用。
优选地，所述磁性复合吸附材料和含磷水的体积比为：磁性复合吸附材料：含磷的水＝0.001-0.01：1。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明提供了一种回收率高、除磷效果好的磁性复合吸附材料的制备方法。该制备方法操作简单，重复性高，同时Al2O3和ZrO2相互协同，使该除磷剂可有效处理污水的pH值范围进一步扩大为5-10，这可使待处理污水pH值前处理过程简化，减少pH值调节剂的用量，避免pH值明显变动引起的副反应，对污水处理调控相当有利，可进一步降低处理污水的成本。最重要的是所使用的除磷吸附剂在使用的过程中易回收，原料损失相对较低，有利于成本的进一步控制。
附图说明
图1为pH值对总磷(TP)去除率的影响测试图；
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本申请设置实施例1-6，具体实施例1-6的组分和重量份选择如表1和表2所示：
表1实施例1-6的组分选择
Figure BDA0002821104560000041
Figure BDA0002821104560000051
表2实施例1-6的重量份选择
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
铁盐 10 10 15 15 5 20
乙二醇 100 100 130 100 50 200
乙酸盐 5 5 15 10 20 5
表面活性剂A 2 2 3 2 3 1
铝盐 10 10 10 20 50 5
锆盐 15 10 15 20 10 5
表面活性剂B 3 5 5 5 10 1
实施例1
本申请磁性复合吸附材料的一种实施例，本实施例所述磁性复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将铁盐、乙二醇和乙酸盐搅拌至溶解后，加入表面活性剂A，混合均匀，得到反应液；
(2)将步骤(1)中得到的反应液移至反应釜中，密封反应，密封反应的反应温度为200℃，密封反应的反应时间为5h，冷却至20-25℃后，得到黑色产物，将黑色产物用磁铁进行分离，洗涤，真空干燥，真空干燥的温度为60℃，真空干燥的时间为10h，得到Fe3O4纳米粒子；
(3)将铝盐、锆盐、表面活性剂B和步骤(2)中得到的Fe3O4纳米粒子分散在水中，一边搅拌一边加入pH值调节剂，调节后pH值为7.6，其中，Fe3O4纳米粒子和水的质量比为：Fe3O4纳米粒子：水＝15：50，继续搅拌后用磁铁进行磁分离，继续搅拌的时间为2h，清洗后风干，煅烧，煅烧的温度为450℃，煅烧的时间为3h，得到所述磁性复合吸附材料。
实施例2
本申请磁性复合吸附材料的一种实施例，本实施例所述磁性复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将铁盐、乙二醇和乙酸盐搅拌至溶解后，加入表面活性剂A，混合均匀，得到反应液；
(2)将步骤(1)中得到的反应液移至反应釜中，密封反应，密封反应的反应温度为200℃，密封反应的反应时间为10h，冷却至20-25℃后，得到黑色产物，将黑色产物用磁铁进行分离，洗涤，真空干燥，真空干燥的温度为60℃，真空干燥的时间为10h，得到Fe3O4纳米粒子；
(3)将铝盐、锆盐、表面活性剂B和步骤(2)中得到的Fe3O4纳米粒子分散在水中，一边搅拌一边加入pH值调节剂，调节后pH值为7.4，其中，Fe3O4纳米粒子和水的质量比为：Fe3O4纳米粒子：水＝15：60，继续搅拌后用磁铁进行磁分离，继续搅拌的时间为5h，清洗后风干，煅烧，煅烧的温度为300℃，煅烧的时间为4h，得到所述磁性复合吸附材料。
实施例3
本申请磁性复合吸附材料的一种实施例，本实施例所述磁性复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将铁盐、乙二醇和乙酸盐搅拌至溶解后，加入表面活性剂A，混合均匀，得到反应液；
(2)将步骤(1)中得到的反应液移至反应釜中，密封反应，密封反应的反应温度为150℃，密封反应的反应时间为10h，冷却至20-25℃后，得到黑色产物，将黑色产物用磁铁进行分离，洗涤，真空干燥，真空干燥的温度为60℃，真空干燥的时间为10h，得到Fe3O4纳米粒子；
(3)将铝盐、锆盐、表面活性剂B和步骤(2)中得到的Fe3O4纳米粒子分散在水中，一边搅拌一边加入pH值调节剂，调节后pH值为7.9，其中，Fe3O4纳米粒子和水的质量比为：Fe3O4纳米粒子：水＝25：100，继续搅拌后用磁铁进行磁分离，继续搅拌的时间为8h，清洗后风干，煅烧，煅烧的温度为250℃，煅烧的时间为5h，得到所述磁性复合吸附材料。
实施例4
本申请磁性复合吸附材料的一种实施例，本实施例所述磁性复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将铁盐、乙二醇和乙酸盐搅拌至溶解后，加入表面活性剂A，混合均匀，得到反应液；
(2)将步骤(1)中得到的反应液移至反应釜中，密封反应，密封反应的反应温度为250℃，密封反应的反应时间为15h，冷却至20-25℃后，得到黑色产物，将黑色产物用磁铁进行分离，洗涤，真空干燥，真空干燥的温度为60℃，真空干燥的时间为10h，得到Fe3O4纳米粒子；
(3)将铝盐、锆盐、表面活性剂B和步骤(2)中得到的Fe3O4纳米粒子分散在水中，一边搅拌一边加入pH值调节剂，调节后pH值为6.9，其中，Fe3O4纳米粒子和水的质量比为：Fe3O4纳米粒子：水＝30：100，继续搅拌后用磁铁进行磁分离，继续搅拌的时间为8h，清洗后风干，煅烧，煅烧的温度为500℃，煅烧的时间为3h，得到所述磁性复合吸附材料。
实施例5
本申请磁性复合吸附材料的一种实施例，本实施例所述磁性复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将铁盐、乙二醇和乙酸盐搅拌至溶解后，加入表面活性剂A，混合均匀，得到反应液；
(2)将步骤(1)中得到的反应液移至反应釜中，密封反应，密封反应的反应温度为300℃，密封反应的反应时间为24h，冷却至20-25℃后，得到黑色产物，将黑色产物用磁铁进行分离，洗涤，真空干燥，真空干燥的温度为55℃，真空干燥的时间为8h，得到Fe3O4纳米粒子；
(3)将铝盐、锆盐、表面活性剂B和步骤(2)中得到的Fe3O4纳米粒子分散在水中，一边搅拌一边加入pH值调节剂，调节后pH值为6，其中，Fe3O4纳米粒子和水的质量比为：Fe3O4纳米粒子：水＝30：100，继续搅拌后用磁铁进行磁分离，继续搅拌的时间为2-10h，清洗后风干，煅烧，煅烧的温度为200℃，煅烧的时间为5h，得到所述磁性复合吸附材料。
实施例6
本申请磁性复合吸附材料的一种实施例，本实施例所述磁性复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将铁盐、乙二醇和乙酸盐搅拌至溶解后，加入表面活性剂A，混合均匀，得到反应液；
(2)将步骤(1)中得到的反应液移至反应釜中，密封反应，密封反应的反应温度为200℃，密封反应的反应时间为20h，冷却至20-25℃后，得到黑色产物，将黑色产物用磁铁进行分离，洗涤，真空干燥，真空干燥的温度为65℃，真空干燥的时间为12h，得到Fe3O4纳米粒子；
(3)将铝盐、锆盐、表面活性剂B和步骤(2)中得到的Fe3O4纳米粒子分散在水中，一边搅拌一边加入pH值调节剂，调节后pH值为8，其中，Fe3O4纳米粒子和水的质量比为：Fe3O4纳米粒子：水＝30：100，继续搅拌后用磁铁进行磁分离，继续搅拌的时间为10h，清洗后风干，煅烧，煅烧的温度为600℃，煅烧的时间为1h，得到所述磁性复合吸附材料。
同时，本申请设置对比例1-7，具体对比例1-7如下：
对比例1中制备Fe3O4纳米粒子的方法与实施例4完全相同，得到Fe3O4纳米粒子后，直接煅烧，煅烧的温度为500℃，煅烧的时间为3h；
对比例2中不含锆盐，其余组分和重量份选择以及制备方法与实施例4完全相同；
对比例3中不含铝盐，其余组分和重量份选择以及制备方法与实施例4完全相同；
对比例4制备Fe3O4纳米粒子时，洗涤后不经过真空干燥，其余组分、重量份及制备方法与实施例4完全相同；
对比例5中，铁盐、乙二醇、乙酸盐和表面活性剂A的重量比为：铁盐：乙二醇：乙酸盐：表面活性剂A＝30：250：30：4，其余组分、重量份及制备方法与实施例4完全相同；
对比例6中，铝盐、锆盐、表面活性剂B的重量比为：铝盐：锆盐：表面活性剂B＝60：30：15，其余组分、重量份及制备方法与实施例4完全相同；
对比例7中，制备Fe3O4纳米粒子时密封反应的反应温度为350℃，制备核壳Fe3O4@Al2O3-ZrO2纳米粒子时搅拌时间为1h，煅烧的温度为700℃，煅烧时间为7h。
试验例1催化剂回收情况和总磷(TP)去除率测试
催化剂回收情况：100g催化剂投入到100m3池中充分反应后用磁铁片在反应池中搅拌回收，烘干后测量回收前后质量差值。
总磷(TP)去除率测试：取待除磷污水，测得TP为75.0mg/L，测得pH值为7.3，使用实施例和对比例进行除磷，除磷作用时间为8h，用量均为除磷剂与待处理的水的重量比为1:1500，测试结果如表3和表4所示。
表3实施例1-6催化剂回收率和TP去除率测试结果
Figure BDA0002821104560000091
表4对比例催化剂回收率和TP去除率测试结果
Figure BDA0002821104560000092
Figure BDA0002821104560000101
由表3可知，各实施例的总磷去除情况都较为理想，实施例6比其他几例的低是因为实施例6的锆盐和铝盐添加量是最少的，但总磷去除率仍在90％以上，说明试剂添加范围内可保证除磷剂的活性。添加量再持续增加，如实施例5所述，总磷去除率仍在增加但增长速度变缓，因此需根据成本和活性进行交叉评估，选择最合适配比的除磷剂。
从表4中对比例7数据可知水热反应温度越高，后续核壳材料陈化搅拌时间越短，煅烧温度越短，形成的Fe3O4磁性增强，催化剂回收更彻底，但除磷剂的除磷效果变差，根据除磷剂的外观和密度等物理性质判断应该是煅烧温度的升高和陈化时间的减少使颗粒尺寸变大，同时使得活性位点暴露减少导致的，从性能上看这一牺牲是不值得的。同时，对比例1为纯Fe3O4，对比例2为Fe3O4@Al2O3，对比例3为Fe3O4@ZrO2，从性能上看，催化剂回收效果主要是Fe3O4磁性的作用，而总磷的去除则需要Al2O3和ZrO2协同完成，单独一个组分都没办法达到双组分的效果。
试验例2pH值对总磷(TP)去除率的影响测试
取待除磷污水，测得TP为75.0mg/L，用H2SO4和NaOH调节溶液pH值测试pH值对总磷(TP)去除率的影响。使用实施例1-4和对比例1-3进行除磷，除磷作用时间为8h，用量均为除磷剂与待处理的水的重量比为1：1000，TP去除率如图1所示。
由图1可知，本专利所述除磷剂的污水可处理范围可宽化至3-11，不过由于pH值为3-5和11时，总磷去除率有轻微幅度的下降，因此该除磷剂可有效处理污水的pH值范围定义为5-10较为稳妥，这一特性可使待处理污水pH值前处理过程简化，减少pH值调节剂的用量，既可避免pH值明显变动引起的副反应，更方便对污水处理进行调控，又可进一步降低处理污水的成本。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种磁性复合吸附材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将铁盐、乙二醇和乙酸盐搅拌至溶解后，加入表面活性剂A，混合均匀，得到反应液；其中，铁盐、乙二醇、乙酸盐和表面活性剂A的重量比为：铁盐：乙二醇：乙酸盐：表面活性剂A=5-20：50-200：5-20：1-3；铁盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁中的至少一种，乙酸盐为乙酸钠和/或乙酸钾，表面活性剂A为聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵、磷酸二氢钠、乙酸铵、聚羧酸铵、柠檬酸三铵中的至少一种；
（2）将步骤（1）中得到的反应液移至反应釜中，密封反应，密封反应的反应温度为150-300℃，密封反应的反应时间为5-24 h，冷却至20-25℃后，得到黑色产物，将黑色产物进行分离洗涤，真空干燥后，得到Fe3O4纳米粒子；其中，真空干燥的温度为55-65℃，真空干燥的时间为8-12h；
（3）将铝盐、锆盐、表面活性剂B和步骤（2）中得到的Fe3O4纳米粒子分散在水中，一边搅拌一边加入pH值调节剂，调节后pH值为6-8，继续搅拌2-10h后用磁铁进行磁分离，清洗后风干，煅烧后得到所述磁性复合吸附材料；其中，铝盐、锆盐和表面活性剂B的重量比为：铝盐：锆盐：表面活性剂B=5-50：5-20：1-10；Fe3O4纳米粒子和水的质量比为：Fe3O4纳米粒子：水=5-30：100；铝盐为硝酸铝、氯化铝、硫酸铝中的至少一种，锆盐为硝酸锆、硝酸氧锆、氯化氧锆中的至少一种，表面活性剂B为十六烷基三甲基溴化铵、聚羧酸铵、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，所述pH值调节剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；所述煅烧的温度为200-600℃，煅烧的时间为1-5 h。
2.如权利要求1所述的磁性复合吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，铁盐、乙二醇和乙酸盐的重量比为：铁盐：乙二醇：乙酸盐=15：100：10；所述步骤（3）中，铝盐、锆盐和表面活性剂B的重量比为：铝盐：锆盐：表面活性剂B =20：20：5。
3.如权利要求1所述的磁性复合吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，铁盐为硝酸铁，乙酸盐为乙酸钾，表面活性剂A为乙酸铵；所述步骤（3）中，铝盐为氯化铝，锆盐为硝酸氧锆，表面活性剂B为聚乙烯吡咯烷酮，所述pH值 调节剂为氢氧化钠。
4.一种如权利要求1所述的磁性复合吸附材料的制备方法制备得到的磁性复合吸附材料。
5.一种如权利要求4所述的磁性复合吸附材料在含磷水处理中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述磁性复合吸附材料和含磷水的体积比为：磁性复合吸附材料：含磷的水=0.001-0.01：1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115010188A (zh) * 2022-01-13 2022-09-06 渤海大学 制备温控条件下可实现磁性转变的纳米Co3O4磁性材料方法
CN115380766B (zh) * 2022-09-06 2023-06-16 安徽省农业科学院棉花研究所 一种双孢菇用疏松透气的覆土基料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010075639A1 (zh) * 2008-12-31 2010-07-08 陕西北美基因股份有限公司 四氧化三铁磁性纳米微球的制备方法
CN107281998A (zh) * 2017-08-24 2017-10-24 湖南恒凯环保科技投资有限公司 改性磁性氧化铝吸附剂及其制备方法和应用
CN109046245A (zh) * 2018-09-03 2018-12-21 华东交通大学 一种具有双重吸附作用的吸附除磷材料及其制备方法
CN110721654A (zh) * 2019-10-28 2020-01-24 北京林业大学 一种磁性晶体/非晶体镧锆铁氧化物除磷吸附剂及其合成方法
CN111470575A (zh) * 2019-10-30 2020-07-31 长沙凯天工研院环保服务有限公司 一种磁性除磷剂及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10562798B2 (en) * 2016-06-03 2020-02-18 Georgia Tech Research Corporation Contaminate removal using aluminum-doped magnetic nanoparticles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010075639A1 (zh) * 2008-12-31 2010-07-08 陕西北美基因股份有限公司 四氧化三铁磁性纳米微球的制备方法
CN107281998A (zh) * 2017-08-24 2017-10-24 湖南恒凯环保科技投资有限公司 改性磁性氧化铝吸附剂及其制备方法和应用
CN109046245A (zh) * 2018-09-03 2018-12-21 华东交通大学 一种具有双重吸附作用的吸附除磷材料及其制备方法
CN110721654A (zh) * 2019-10-28 2020-01-24 北京林业大学 一种磁性晶体/非晶体镧锆铁氧化物除磷吸附剂及其合成方法
CN111470575A (zh) * 2019-10-30 2020-07-31 长沙凯天工研院环保服务有限公司 一种磁性除磷剂及其制备方法

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