CN113083214B - 一种介孔锆/镧双氢氧化物纤维的制备方法及其在净化磷酸盐废水中的应用 - Google Patents

一种介孔锆/镧双氢氧化物纤维的制备方法及其在净化磷酸盐废水中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种介孔锆/镧双氢氧化物纤维的制备方法及其在净化磷酸盐废水中的应用。以聚乙酰丙酮合锆为锆源,六水合硝酸镧为镧源,非离子表面活性剂P‑123为模板剂,在以甲醇、水和浓盐酸组成的混合溶剂中加入适量助纺剂形成纺丝液。采用静电纺丝法制备出介孔锆/镧双氢氧化物前驱体纤维,经过高压水蒸气气氛热处理后可得到比表面积高达225.83m2/g、长径比大、介孔结构稳定、元素分布均匀的介孔锆/镧双氢氧化物纤维。将纤维用于磷酸盐吸附实验,测得纤维对磷酸根离子的最大吸附量约为374.21mg/g,吸附速度快,吸附效率高,循环性能好,在磷酸盐吸附领域显现出巨大的应用价值。

Description

一种介孔锆/镧双氢氧化物纤维的制备方法及其在净化磷酸 盐废水中的应用
技术领域
本发明涉及一种锆/镧双氢氧化物介孔纤维的制备方法及其在净化磷酸盐废水中的应用,属于无机功能材料合成技术领域。
背景技术
随着现代工业农业的发展,人们也面临着一系列的环境污染问题。其中,水体中存在过量的磷会导致水体富营养化,进而严重恶化自然水质及生态系统平衡。在水污染处理领域,吸附法是一种高效、环保的方法,具有操作简单、成本低、能耗低、不产生污泥、处理效率高等优势,广泛应用于废水中磷酸盐去除。吸附效果的优劣关键在于吸附剂材料的设计。在一些传统的吸附剂中,金属氧化物因其与磷酸根离子之间的路易斯酸碱相互作用而具有很强的配体吸附能力,其吸附能力远远优于活性炭、沸石、粘土等。而氧化锆(ZrO2)由于其对磷酸根离子的巨大亲和力和良好的生物相容性,被认为是一种优秀的磷酸盐吸附剂。此外,ZrO2在强酸和强碱环境中均能保持稳定,并能抵抗有机配体、氧化剂和还原剂的不利影响。氧化镧(La2O3)通常被用作吸附磷酸根离子的活性物质,这是因为它与磷酸根离子之间具有强的相互作用。然而,纯La2O3材料本身存在解吸困难、物理化学性能不稳定和回收困难等缺陷。随着研究的进行,科学家们发现ZrO2和La2O3的复合材料能够在保持较高的吸附效率的前提下,同时具有良好的化学稳定性和循环利用性能。然而,吸附效率较高的纳米尺度吸附剂在吸附应用时存在易团聚、难分离等缺点,而易分离的体积较大的吸附材料反应接触面积小、活性位点少,使吸附性能受到很大抑制。基于此,其他特殊形态的材料,如介孔锆/镧双氢氧化物纤维,能在保持高吸附效率的同时,由于其纤维形貌的特征而不团聚,易与水体分离。
专利文件CN105435733A提供了一种大粒径氢氧化锆吸附材料的制备及磷酸根吸附性能测试,得到的材料比表面积为300~700m2/g,孔容0.15~0.30cm3/g,孔径1.5~3.0nm,粒径为5~90μm,对磷酸根离子的吸附容量约63mg/g。该方法制备的氢氧化锆吸附剂为颗粒状,不易回收,在水中易团聚,且吸附容量较低。专利文件CN102350306A提供了一种负载有氢氧化镧的活性炭纤维吸附剂的制备方法,并用于吸附水溶液中的磷酸根离子。该方法选取活性炭纤维为基体,硝酸镧为镧源,沉淀法制备了负载有氢氧化镧的活性炭纤维,得到的吸附剂对磷酸根离子的吸附容量为9.51mg/g。该方法制备的纤维吸附剂回收容易,但吸附容量极低,且氢氧化镧在使用过程中易浸出,不利于重复利用。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种用静电纺丝技术结合高压水蒸气气氛热处理制度制备介孔锆/镧双氢氧化物纤维的方法,并研究了其在净化磷酸盐废水中的应用。该方法以聚乙酰丙酮合锆为锆源,六水合硝酸镧为镧源,非离子表面活性剂P-123为模板剂,在以甲醇、水和浓盐酸组成的混合溶剂中加入适量助纺剂形成纺丝液。通过静电纺丝技术实现溶胶凝胶法制备前驱体纤维,再通过水热釜实现的高压水蒸气气氛热处理制备介孔锆/镧双氢氧化物纤维,所获得的纤维具有良好的纤维形态,比表面积大,可作为净化磷酸盐废水的高效吸附剂。该方法获得的介孔锆/镧双氢氧化物纤维元素分布均匀、长径比大、比表面积高、活性位点多、吸附能力强,对废水中的磷酸根离子具有很高的去除能力。
本发明的技术方案如下:
一种介孔锆/镧双氢氧化物纤维的制备方法,包括步骤如下:
(1)制备纺丝液
将聚乙酰丙酮合锆和六水合硝酸镧分别溶于甲醇溶剂,得聚乙酰丙酮合锆和六水合硝酸镧的甲醇溶液;
将P-123(聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物)溶于甲醇溶剂,持续搅拌的条件下加入去离子水,再加入浓盐酸,继续搅拌混合均匀;
将上述两种溶液混合均匀,加入助纺剂并搅拌至均匀溶解,后于35~45℃保温陈化,制得纺丝液;
(2)静电纺丝制备纤维前驱体
将步骤(1)制备的纺丝液进行静电纺丝,得到介孔锆/镧双氢氧化物纤维前驱体;
(3)热处理
将步骤(2)制得的介孔锆/镧双氢氧化物纤维前驱体进行热处理,即得介孔锆/镧双氢氧化物纤维。
根据本发明,优选的,步骤(1)中聚乙酰丙酮合锆和六水合硝酸镧的摩尔比为1:1;
优选的,去离子水的使用量为聚乙酰丙酮合锆质量的4~15%wt.;助纺剂的使用量为聚乙酰丙酮合锆质量的0~3%wt.。
进一步优选的,去离子水的使用量为聚乙酰丙酮合锆质量的10%;进一步优选,助纺剂的使用量为聚乙酰丙酮合锆质量的1.0~1.5%。
根据本发明,优选的,步骤(1)中,甲醇溶剂总量为聚乙酰丙酮合锆质量的1~3倍,进一步优选为2倍,这样能使纺丝液具有良好可纺性。
根据本发明,优选的,步骤(1)中,所选助纺剂为聚氧化乙烯;
优选的,聚乙酰丙酮合锆、六水合硝酸镧、聚氧化乙烯、P-123加入到甲醇溶剂中后,在40~45℃下搅拌3.0~4.5h,使溶解充分。
根据本发明,优选的,步骤(1)中,所述浓盐酸为质量分数为37%的盐酸,加入浓盐酸的质量为聚乙酰丙酮合锆质量的5%。
根据本发明,优选的,步骤(2)中静电纺丝的条件为:环境温度为20~25℃、空气相对湿度为30%~40%,静电纺丝电压为11~19kV;进一步优选的,采用带不锈钢针头的注射器,控制注射速度为1.5mL/h,采用平板收丝装置,注射针头与收丝装置距离为20~24cm;
优选的,直流高压电源正极连接纺丝不锈钢针头,负极连接收丝装置,所述收丝装置为针尖辅助平板式收丝装置,针头与针尖辅助平板式收丝装置上缘的距离为20cm。优选直流电压13-18kV,最优选直流电压17kV。
根据本发明,优选的,步骤(2)中,所述静电纺丝不锈钢针头选取为22#、24#、26#针头(内径分别为0.40mm、0.30mm、0.20mm)。
根据本发明,优选的,步骤(3)中将制得的介孔锆/镧双氢氧化物纤维前驱体按以下方式之一进行热处理:
空气气氛热处理:将介孔锆/镧双氢氧化物纤维前驱体直接在空气气氛马弗炉中热处理,控制升温速率为:以1℃/min的升温速率从室温升到目标温度200~800℃,在目标温度下保温2h后自然冷却到室温;
或者,
高压水蒸汽气氛热处理:将水热釜中注入去离子水,将介孔锆/镧双氢氧化物前驱体纤维由石英架支撑后置于水热釜中,保证纤维不被釜中的去离子水浸泡,再将水热釜置于125~250℃的恒温烘箱中,保温时间2~24h后,自然冷却至室温,取出的纤维在45℃的烘箱中烘干。
根据本发明,优选的,步骤(3)中,空气气氛热处理的目标温度为200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、600℃、800℃。
根据本发明,优选的,步骤(3)中,高压水蒸汽气氛热处理中所使用的水热釜容量为250mL。
根据本发明,优选的,步骤(3)中,高压水蒸汽气氛热处理中所使用的水热釜内注入去离子水体积为50-100mL,优选60mL、75mL或90mL。
根据本发明,优选的,步骤(3)中,高压水蒸汽气氛热处理的保温时间为2h、4h、6h、8h、10h、12h、16h、24h。
根据本发明,采用高压水蒸汽热处理制备介孔锆/镧双氢氧化物纤维,目标温度为200℃得到氧化锆纤维比表面积高达225.83m2/g,最可几孔径大小为22.24nm,孔体积大小为0.765cm3/g。
根据本发明,上述方法制备得到的介孔锆/镧双氢氧化物纤维的应用,用于净化磷酸盐废水。
根据本发明,利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,包括步骤如下:
将介孔锆/镧双氢氧化物纤维加入到磷酸盐废水中,振荡磷酸盐废水,振荡结束后过滤出介孔氧化锆纤维,即完成对磷酸盐废水的处理。
根据本发明,优选的,所述磷酸盐废水的初始pH≥2.0,进一步优选pH值为3.0;所述磷酸盐离子浓度为30~1000mg/L,进一步优选100~800mg/L。
根据本发明,优选的,所述介孔锆/镧双氢氧化物纤维的加入量为0.01-0.6g/L。
根据本发明,优选的,采用轨道式摇床振荡,振荡频率为140-160rpm,振荡时间为4h,振荡温度为20~35℃;
优选的,采用滤纸进行过滤,进一步优选中速定量滤纸。
根据本发明,一种利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,一种优选的实施方式,包括步骤如下:
称取0.015g介孔锆/镧双氢氧化物纤维,加入到25mL盛有磷酸盐废水的烧杯中,在25℃环境温度下通过轨道式摇床振荡磷酸盐废水,振荡频率140rpm,振荡4h后用滤纸过滤出介孔锆/镧双氢氧化物纤维,即完成对磷酸盐废水的净化。
本发明采用聚乙酰丙酮合锆为锆源,六水合硝酸镧为镧源,制得纺丝液均匀、可纺性好、稳定性高;空气气氛热处理或者高压水蒸气气氛进行热处理,制得介孔锆/镧双氢氧化物纤维形态良好,长径比大,具有介孔结构,比表面积高达225.83m2/g。
本发明的静电纺丝制备介孔锆/镧双氢氧化物纤维具有如下优点:
1.本发明制备工艺简单、操作容易、可重复性好,首次利用静电纺丝技术和高压水蒸气热处理技术制备了介孔锆/镧双氢氧化物纤维,制备出的介孔锆/镧双氢氧化物纤维元素分布均匀、直径均一,形态良好,长径比高。
2.本发明制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维拥有大的比表面积,介孔结构均匀稳定,最大比表面积可达225.83m2/g。
3.本发明对制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐富营养化废水进行研究,发现纤维对磷酸盐离子具有吸附速度快、吸附效率高和吸附容量大等优异的吸附效果。所制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维对磷酸盐的饱和吸附容量高达374.21mg/g,对于初始浓度为75mg/L的磷酸盐溶液,循环吸附六次后仍可保证78.60%的去除率。
附图说明
图1为实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维实物照片;
图2为实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维的扫描电镜照片及元素映射图;
图3为实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维的透射电镜照片;
图4为实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维对磷酸根离子的吸附等温线;
图5为实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维对磷酸根离子的吸附动力学曲线;
图6为实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维在不同循环次数下对磷酸盐离子的去除效率及相对应的吸附容量。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明,但不限于此。
实施例1
分别称取10.0g聚乙酰丙酮合锆,18.0g六水合硝酸镧缓慢加入到20.0g甲醇中,在加热温度为45℃的恒温磁力搅拌器上搅拌1h;称取8.0g P-123加入到20.0g甲醇中,在室温下保持磁力搅拌以使溶液透明,待P-123溶解后,加入质量分数37%的浓盐酸7.0g,后加入适量去离子水,继续搅拌1h;将上述两种溶液混合,45℃恒温温度下搅拌均匀,然后加入0.10g聚氧化乙烯,继续搅拌至完全溶解。待溶液缓慢搅拌至稳定澄清透明,用保鲜膜将烧杯封口防止溶剂过度挥发,置于恒温于45℃的烘箱中保温陈化12h,制得纺丝液。
用容积为20mL的注射器吸取15mL纺丝液,电纺针头采用24#号不锈钢针头,针头距针尖辅助平板式收丝装置的距离为20cm,直流电压为15kV,注射速度为1.5mL/h,制备出介孔锆/镧双氢氧化物前驱体纤维。所得前驱体纤维数码照片如图1所示。
将水热釜中注入75mL去离子水,将介孔锆/镧双氢氧化物前驱体纤维由石英架加以支撑后置于水热釜中,保证纤维不被水热釜中的去离子水浸泡,再将水热釜置于恒温在200℃的烘箱中,保温12h后取出,自然冷却至室温后取出水热釜中的纤维,将纤维在45℃的烘箱中干燥。获得的介孔锆/镧双氢氧化物纤维形貌良好,长径比大,比表面积为225.83m2/g。高压水蒸气热处理后介孔锆/镧双氢氧化物纤维的扫描电镜照片及元素映射图如图2所示,纤维的透射电镜照片如图3所示。
实施例2
如实施例1所述,所不同是将75mL去离子水换成50mL去离子水,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为160.62m2/g,平均孔径为6.65nm,孔体积大小为0.80cm3/g。
实施例3
如实施例1所述,所不同是将75mL去离子水换成100mL去离子水,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为221.32m2/g,平均孔径为13.50nm,孔体积大小为0.80cm3/g。
实施例4
如实施例1所述,所不同是将200℃换成125℃,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为107.49m2/g,平均孔径为4.07nm,孔体积大小为0.20cm3/g。
实施例5
如实施例1所述,所不同是将200℃换成150℃,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为140.63m2/g,平均孔径为3.87nm,孔体积大小为0.17cm3/g。
实施例6
如实施例1所述,所不同是将200℃换成175℃,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为200.57m2/g,平均孔径为7.78nm,孔体积大小为0.43cm3/g。
实施例7
如实施例1所述,所不同是将200℃换成250℃,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为214.39m2/g,平均孔径为19.81nm,孔体积大小为0.62cm3/g。
实施例8
如实施例1所述,所不同是将12h换成4h,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为64.05m2/g,平均孔径为19.32nm,孔体积大小为0.33cm3/g。
实施例9
如实施例1所述,所不同是将12h换成6h,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为95.53m2/g,平均孔径为8.90nm,孔体积大小为0.34cm3/g。
实施例10
如实施例1所述,所不同是将12h换成8h,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为144.34m2/g,平均孔径为21.99nm,孔体积大小为0.59cm3/g。
实施例11
如实施例1所述,所不同是将12h换成10h,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为179.87m2/g,平均孔径为23.56nm,孔体积大小为0.63cm3/g。
实施例12
如实施例1所述,所不同是将12h换成16h,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为228.15m2/g,平均孔径为18.34nm,孔体积大小为0.80cm3/g。
实施例13
如实施例1所述,所不同是将12h换成24h,制备出介孔锆/镧双氢氧化物纤维比表面积为222.10m2/g,平均孔径为17.36nm,孔体积大小为0.67cm3/g。
实施例14
如实施例1所述,所不同是将前驱体纤维直接在空气气氛马弗炉中热处理,以1℃/min的升温速率加热到600℃,在炉内恒温保温2h,最后自然冷却至室温。其比表面积为40.40m2/g,平均孔径为5.43nm,孔体积大小为0.12cm3/g。
实施例15
如实施例1所述,所不同是将0.10g聚氧化乙烯换为0.05g聚氧化乙烯。
实施例16
如实施例1所述,所不同是将0.10g聚氧化乙烯换为0.15g聚氧化乙烯。
实施例17
一种介孔氧化锆纤维吸附磷酸盐溶液的方法,包括步骤如下:
将0.015g实施例1中制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维,投入到25mL磷酸根离子浓度为75mg/L的磷酸二氢钾溶液中,在25℃温度下使用轨道式摇床振荡溶液,振荡频率为160rpm,振荡5h后用滤纸过滤出介孔锆/镧双氢氧化物纤维,磷酸根离子的去除效率高达94.8%以上。
对比例1
如实施例1所述,不同的是:在直流电压为10kV时进行纺丝。纺丝电压过低导致纺丝过程出现液滴,且所得纤维含有较多渣球。
对比例2
如实施例1所述,不同的是:在直流电压为20kV时进行纺丝,纺丝电压过高导致纤维呈断断续续的喷射状由电纺针头发出,获得的前驱体纤维直径较细,长度较短,强度较差。
对比例3
如实施例1所述,不同的是:在湿度高于40%的环境进行纺丝,获得的前驱体纤维形态较差,强度较低,且出现纤维黏连的现象。
对比例4
如实施例1所述,不同的是:在给料速率大于1.5mL/h时进行纺丝,纺丝过程出现液滴,且所得纤维含有较多渣球。
试验例1
实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维对磷酸根离子的吸附等温线的测定。
将0.015g实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维,分别投入到一系列体积为25mL的不同磷酸根离子浓度的磷酸二氢钾溶液中。其中,溶液的pH值为3,磷酸根离子浓度分别为100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、500mg/L、700mg/L、800mg/L。在25℃温度下通过轨道式摇床振荡磷酸盐溶液,振荡频率160rpm,振荡4h后用滤纸过滤出介孔锆/镧双氢氧化物纤维,通过磷钼蓝显色法测试过滤后溶液的磷酸根离子浓度。结果如图4所示。
由图4可知,所制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维对磷酸盐的饱和吸附容量高达374.21mg/g。
试验例2
实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维对磷酸根离子的吸附动力学的测定。
将0.15g实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维,分别投入到一系列体积为250mL的不同磷酸根离子浓度的磷酸二氢钾溶液中。其中,溶液的pH值为3,磷酸根离子浓度分别为100mg/L、150mg/L、200mg/L。在25℃温度下通过轨道式摇床振荡磷酸盐溶液,振荡频率160rpm,振荡不同时间后用移液枪分别取出0.2mL磷酸盐溶液,其中,取样时间分别设在第5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、65min、75min、85min、100min、120min、150min、200min、340min、500min、600min、700min、800min,通过磷钼蓝显色法测试不同吸附时间后溶液的磷酸根离子浓度。结果如图5所示。
由图5可知,在200分钟内纤维就能达到较高吸附量水平,吸附效率高。
试验例3
实施例1制备的介孔锆/镧双氢氧化物纤维在不同循环次数下对磷酸根离子的去除率的测定。
将0.015g实施例1的介孔锆/镧双氢氧化物纤维,分别投入到体积为25mL的初始浓度分别75mg/L的磷酸盐溶液中,溶液的pH值为3。在25℃温度下通过轨道式摇床振荡磷酸盐溶液,振荡频率160rpm,振荡5h后用中速定量滤纸过滤出介孔锆/镧双氢氧化物纤维,通过磷钼蓝显色法测试过滤后溶液的磷酸根离子浓度。此为第一次循环。将过滤出的介孔氧化锆纤维用去离子水洗涤三遍,投入到0.5M的NaOH溶液中,通过轨道式摇床震荡8h后,用中速定量滤纸过滤出介孔锆/镧双氢氧化物纤维,去离子水洗涤三遍,后将洗涤后的介孔锆/镧双氢氧化物纤维放入50℃的烘箱中,干燥一夜。干燥后的纤维再次重复本例中的吸附步骤,此为第二个循环。如此共进行六次循环,纤维对磷酸盐溶液的去除效率及相应的吸附容量如图6所示。
由图6可知,对于初始浓度为75mg/L的磷酸盐溶液,循环吸附六次后仍可保证78.60%的去除率,说明本发明的纤维循环利用性能良好。

Claims (8)

1.一种利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,包括步骤如下:
将介孔锆/镧双氢氧化物纤维加入到磷酸盐废水中,振荡磷酸盐废水,振荡结束后过滤出介孔氧化锆纤维,即完成对磷酸盐废水的处理;
所述的介孔锆/镧双氢氧化物纤维按如下方法制备得到:
(1)制备纺丝液
将聚乙酰丙酮合锆和六水合硝酸镧分别溶于甲醇溶剂,得聚乙酰丙酮合锆和六水合硝酸镧的甲醇溶液;
将P-123溶于甲醇溶剂,持续搅拌的条件下加入去离子水,再加入浓盐酸,继续搅拌混合均匀;
将上述制备的包含聚乙酰丙酮合锆、六水合硝酸镧的溶液,与制备的包含P-123的溶液混合均匀,加入助纺剂并搅拌至均匀溶解,后于35~45℃ 保温陈化,制得纺丝液;
聚乙酰丙酮合锆和六水合硝酸镧的摩尔比为1:1,去离子水的使用量为聚乙酰丙酮合锆质量的4~15 wt. %,所选助纺剂为聚氧化乙烯,助纺剂的使用量为聚乙酰丙酮合锆质量的1~3 wt.%;
(2)静电纺丝制备纤维前驱体
将步骤(1)制备的纺丝液进行静电纺丝,得到介孔锆/镧双氢氧化物纤维前驱体;
(3)热处理
将步骤(2)制得的介孔锆/镧双氢氧化物纤维前驱体进行热处理,即得介孔锆/镧双氢氧化物纤维;热处理方式如下:
高压水蒸汽气氛热处理:将水热釜中注入去离子水,将介孔锆/镧双氢氧化物前驱体纤维由石英架支撑后置于水热釜中,保证纤维不被釜中的去离子水浸泡,再将水热釜置于125~250℃ 的恒温烘箱中,保温时间2~24h后,自然冷却至室温,取出的纤维在45 ℃ 的烘箱中烘干。
2.根据权利要求1所述的利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,其特征在于,步骤(1)中,甲醇溶剂总量为聚乙酰丙酮合锆质量的1~3倍。
3.根据权利要求1所述的利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,其特征在于,步骤(1)中,聚乙酰丙酮合锆、六水合硝酸镧、聚氧化乙烯、P-123加入到甲醇溶剂中后,在40~45℃ 下搅拌3.0~4.5 h;
步骤(1)中,所述浓盐酸为质量分数为37%的盐酸,加入浓盐酸的质量为聚乙酰丙酮合锆质量的5%。
4.根据权利要求1所述的利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,其特征在于,步骤(2)中静电纺丝的条件为:环境温度为20~25℃ 、空气相对湿度为30%~40%,静电纺丝电压为11~19 kV;
采用带不锈钢针头的注射器,控制注射速度为1.5 mL/h,采用平板收丝装置,注射针头与收丝装置距离为20~24 cm。
5.根据权利要求1所述的利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,其特征在于,步骤(3)中,高压水蒸汽气氛热处理中所使用的水热釜内注入去离子水体积为50-100mL,高压水蒸汽气氛热处理的保温时间为4h、6h、8h、10h、12h、16h。
6.根据权利要求1所述的利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,其特征在于,所述磷酸盐废水的初始pH≥2.0,所述磷酸盐离子浓度为30~1000 mg/L。
7.根据权利要求1所述的利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,其特征在于,所述介孔锆/镧双氢氧化物纤维的加入量为0.01-0.6 g/L。
8.根据权利要求1所述的利用介孔锆/镧双氢氧化物纤维净化磷酸盐废水的方法,其特征在于,采用轨道式摇床振荡,振荡频率为140-160rpm,振荡时间为4 h,振荡温度为20~35℃ 。
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