CN113413869A - 一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法及其除磷应用 - Google Patents

一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法及其除磷应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113413869A
CN113413869A CN202110797754.4A CN202110797754A CN113413869A CN 113413869 A CN113413869 A CN 113413869A CN 202110797754 A CN202110797754 A CN 202110797754A CN 113413869 A CN113413869 A CN 113413869A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zeolite
magnetic
composite material
fecl
preparation
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.)
Pending
Application number
CN202110797754.4A
Other languages
English (en)
Inventor
何世颖
宋小宝
印学杰
杨梖
冯彦房
杨林章
薛利红
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.)
Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Original Assignee
Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
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 Jiangsu Academy of Agricultural Sciences filed Critical Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Priority to CN202110797754.4A priority Critical patent/CN113413869A/zh
Publication of CN113413869A publication Critical patent/CN113413869A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • B01J20/06—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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/041—Oxides or hydroxides
    • 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
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/165—Natural alumino-silicates, e.g. zeolites
    • 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
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28009—Magnetic properties
    • 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
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁性Mg‑La‑Fe/沸石复合材料的制备方法及其除磷应用，包括以下步骤：(1)磁性沸石的制备：将FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O溶解于水后，再与活化的沸石充分混合，调节pH至碱性，升温熟化；冷却；通过磁性分离得到黑色沉淀物，烘干得到负载纳米氧化铁的沸石；(2)Mg‑La‑Fe/沸石复合材料的制备：将步骤(1)得到的负载纳米氧化铁的沸石、LaCl3·7H2O和MgCl2·6H2O充分混合后，调节pH至碱性并保持一段时间，然后转移至反应釜中，200℃下保持8‑10h；冷却；通过磁性分离、烘干得到Mg‑La‑Fe/沸石复合材料。该材料表现出良好的磷酸盐吸附性能，并具有出色的pH稳定性，在实际河道污水净化中也体现了良好的除磷能力。

Description

一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法及其除磷应用
技术领域
本发明属于水体磷选择性吸附剂技术领域，涉及一种磁性Mg-La-Fe/沸石吸附剂，具体涉及一种以天然多孔沸石为载体，负载纳米MgO、La(OH)3、Fe3O4吸附剂的制备及其在选择性吸附水体磷的应用。
背景技术
磷污染和磷资源缺乏是当前人类面临的严重问题，对水体中磷的深度净化和高效回收近年来研究的热点。吸附法除磷效率高，通过解吸、再生处理还可以实现磷资源和吸附剂的回收，是一种经济有效的除磷方法。探究高选择性、高吸附容量和低成本的吸附剂是该领域研究的主要目标。镧基纳米吸附材料凭借环境友好性和磷酸盐的特异吸附性广泛应用于富营养化水体治理中，但是由于纳米粒子在水中易团聚导致活性位点掩盖的劣势，同时存在不易分离回收的问题，很难直接用于废水处理。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，本发明的另一个目的是集合Mg-La-Fe三种元素在除磷方面的优异性能，应用于去除水体中的磷酸根。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)磁性沸石的制备：将FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O溶解于水后，再与活化的沸石充分混合得到第一混合液，调节第一混合液的pH至碱性，升温熟化；冷却；通过磁性分离得到黑色沉淀物，将黑色沉淀物洗涤并烘干即得到负载纳米氧化铁的沸石；
(2)Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备：将步骤(1)得到的负载纳米氧化铁的沸石、LaCl3·7H2O、MgCl2·6H2O和水充分混合后得到第二混合液，调节第二混合液的pH至碱性并保持30-60min，然后转移至反应釜中，150-200℃下保持8-10h；冷却；通过磁性分离、洗涤、烘干得到Mg-La-Fe/沸石复合材料。
步骤(1)具体为：将去离子水加入到三颈烧瓶内，室温下通入氮气以排尽烧瓶中的空气；称量FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O加入到三颈烧瓶中，FeCl3和FeCl2充分溶解后再加入活化的沸石，在氮气保护下剧烈搅拌；用碱性沉淀剂调节溶液(指第一混合液)pH至9-11，升温到70-90℃熟化1-3h；冷却后进行磁性分离(这里磁性分离是针对调节pH、升温熟化并冷却后的第一混合液)得到黑色沉淀物，将经前述的磁性分离得到的前述的黑色沉淀物用无水乙醇和去离子水各洗涤若干次，再置于真空烘箱内50-70℃下干燥得到负载纳米氧化铁的沸石。
步骤(2)具体为：将负载纳米氧化铁的沸石、LaCl3·7H2O、MgCl2·6H2O和去离子水加入到三颈烧瓶中，剧烈搅拌至充分溶解；用碱性沉淀剂调节溶液(指第二混合液)pH至9-11，保持30-60min，然后转移至反应釜中，150-200℃下保持8-10h；冷却后进行磁性分离(这里磁性分离是针对已调节pH、在反应釜中反应且冷却后的第二混合液)得到沉淀物；将此沉淀物(其也是黑色的)用无水乙醇和去离子水各洗涤若干次，置于真空烘箱内50-70℃下干燥得到磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料。
优选地，步骤(1)中FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O的摩尔比为1:1-3:1，FeCl3·6H2O与活化的沸石的的质量比为2:1-7:1。活化的沸石的添加量为0.5-2g。
优选地，步骤(1)中在氮气保护下进行搅拌、升温熟化、用碱性沉淀剂调节溶液pH以及黑色沉淀物在真空下干燥的步骤均在无氧气条件下进行。
步骤(1)和(2)中，所述的碱性沉淀剂选自氨水、氢氧化钠或氢氧化钾，搅拌时间为1～3h，熟化时间为1～3h。
优选地，步骤(2)中，LaCl3·7H2O和MgCl2·6H2O的摩尔比为1:1-4:1，LaCl3·7H2O与负载纳米氧化铁的沸石的质量比为1:1-1:3。负载纳米氧化铁的沸石的添加量为0.5-2g。
具体地，步骤(1).磁性沸石(FZ)的制备
量取一定量的去离子水(200-500mL)加入到三颈烧瓶内，室温下通入氮气30min以排尽烧瓶中的空气。称量FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O加入到三颈烧瓶中，充分溶解(指FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O溶解于之前加入烧瓶的200-500mL去离子水中)后加入活化的沸石，在氮气保护下剧烈搅拌。用浓氨水调节溶液pH至11，升温到80℃熟化1-3h。冷却后进行磁性分离得到黑色沉淀物；将前述的黑色沉淀物用无水乙醇和去离子水各洗涤若干次，再置于真空烘箱内60℃下干燥12h得到负载纳米氧化铁的沸石(磁性沸石FZ)。
步骤(2).MLFZ复合材料的制备
量取一定量的去离子水(200-500mL)加入到三颈烧瓶内，FZ(0.5-2g)、LaCl3·7H2O和MgCl2·6H2O(前驱体镧盐与镁盐摩尔比为1:1-4:1)加入到三颈烧瓶中，剧烈搅拌至充分溶解。用浓氨水调节溶液pH至11，保持30min，然后转移至反应釜中，200℃下保持8-10h。冷却后进行磁性分离得到沉淀物；将前述的沉淀物用无水乙醇和去离子水各洗涤若干次，再置于真空烘箱内60℃下干燥12h得到Mg-La-Fe/沸石复合材料(MLFZ)。
优选地，活化的沸石制备过程为：取一定量的沸石过100-200目筛，水洗后烘干，在马弗炉300-500℃下煅烧活化1-3h，得到活化的沸石。
本发明还提供上述制备方法制得的磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料(即磁性Mg-La-Fe/沸石吸附剂)。
进一步地，本发明提供上述磁性Mg-La-Fe/沸石吸附剂在选择性吸附水体中磷的应用。
相对于现有技术，本发明的有益效果：将纳米La(OH)3负载在多孔材料可以有效避免团聚问题，沸石作为一种高比表面积的多孔材料，既是一类常见的吸附材料，又是提高纳米材料分散性的理想载体之一。为了进一步提高吸附性能，本发明将MgO、La(OH)3和Fe3O4三种材料结合，Mg及其化合物是常用的含磷废水处理剂，具有较高的零电荷点(MgO的零电荷点为12，Mg(OH)2的零电荷点为11.2)，将其与La基材料结合，可以改变材料表面的电荷分布，从而提高对磷酸根的吸附，铁及其氧化物对磷酸根的具有良好的吸附能力，而且具有磁性，有利于实现吸附剂的磁回收，具有重要的现实意义。
本发明以天然多孔沸石为载体，负载了三种吸附性能优异的纳米金属氧化物(MgO、La(OH)3、Fe3O4)，提高了三种纳米材料的分散性和稳定性，制备出高效吸附和高选择性使用的吸附剂，沸石载体成本低廉，氧化铁具有磁性，利于回收再利用，进一步降低了吸附剂的成本，此外吸附过程不受水体环境pH值影响，使用范围广，在含磷废水净化方向表现出良好的应用前景。
附图说明
图1为Mg-La-Fe/沸石的扫描电子显微镜图，图1(a)为普通沸石扫描电子显微镜图；图1(b)为本发明制备的MLFZ的扫描电子显微镜图，图1(c)为图1(b)局部放大后的形貌观察；
图2为Mg-La-Fe/沸石的材料的SEM-EDS谱图，a-f为材料表面所含元素的图谱：a)Al；(b)Si；(c)Fe；(d)La；(e)Mg；(f)O；
图3为Mg-La-Fe/沸石的Zeta电位谱图；
图4为Mg-La-Fe/沸石、沸石和磁性沸石除磷效果对比图；
图5Mg-La-Fe/沸石的磷酸盐的吸附等温线；
图6为Mg-La-Fe/沸石的磷酸盐的吸附动力学曲线；
图7pH对Mg-La-Fe/沸石吸附磷酸盐的影响；
图8为Mg-La-Fe/沸石处理实际污水的效果。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作更进一步的说明。
实施例1
取一定量的沸石过200目筛，水洗后烘干，在马弗炉400℃煅烧活化2h，得到活化的沸石。量取200mL去离子水加入到三颈烧瓶内，室温下通入氮气30min以排尽烧瓶中的空气。称量3.379g FeCl3·6H2O、1.243g FeCl2·4H2O加入到三颈烧瓶中，待FeCl3和FeCl2充分溶解于之前加入到三颈烧瓶内的200mL去离子水中后加入0.5g活化的沸石，在氮气保护下剧烈搅拌1h。用浓氨水(25-28％，以下同)调节溶液pH至11，升温到80℃熟化1h。冷却至室温后进行磁性分离得到黑色沉淀物，此黑色沉淀物先用无水乙醇洗涤2次、再用去离子水洗涤2次，之后将黑色沉淀物置于真空烘箱内60℃下干燥12h得到负载纳米氧化铁的沸石(磁性沸石FZ)。
量取200mL去离子水加入到三颈烧瓶中，取1.0g上述制备的FZ加入到该三颈烧瓶中，再向该三颈烧瓶内加入0.502g LaCl3·7H2O和0.275g MgCl2·6H2O，剧烈搅拌至FZ、LaCl3和MgCl2充分溶解。用浓氨水调节溶液pH至11，保持30min，然后转移至反应釜中，200℃下保持10h。冷却至室温后进行磁性分离得到沉淀物，此沉淀物先用无水乙醇洗涤2次、再用去离子水洗涤2次，之后将沉淀物置于真空烘箱内60℃下干燥12h得到MLFZ。
所制备的MLFZ样品进行了多方面的分析和表征：
首先利用扫描电子显微镜观察了MLFZ的形貌，如图1所示：(a)对应沸石材料，可以看出沸石表面粗糙且呈现多孔结构，其特殊的骨架结构能够为纳米材料提供大量附着位点从而提高材料的分散性；(b)对应MLFZ复合材料，不难发现负载纳米材料后沸石表面变得更加蓬松，(c)为(b)局部放大后的形貌观察，图中可以看出沸石的表面及孔道内负载了致密的纳米活性层。
图2是对MLFZ复合材料局部区域进行能谱扫描，证实了镁、镧、铁及其氧化物成功负载于沸石材料表面。
图3是在不同的pH条件下沸石和MLFZ的Zeta电位变化趋势，结果显示：在pH为3～10范围内，沸石的Zeta电位均为负值，静电排斥作用对于磷酸盐吸附起抑制作用；MLFZ的零电荷点达到7.76，表明材料在比较宽泛的pH范围内(3～7.76)表面呈正电状态，显著提高了材料的应用性能。改性后材料表面电荷状态的变化主要是由于镁及其氧化物的负载(MgO的零电荷点为12，Mg(OH)2的零电荷点为11.2)。
上述表征证明纳米MgO、La(OH)3、Fe3O4负载于沸石表面，所制备的MLFZ具有良好的吸附潜力。
实施例2
本实施例对本发明制作的除磷吸附剂MLFZ与普通沸石以及磁性沸石FZ对磷酸根的吸附能力进行了比较。吸附剂(指MLFZ、沸石、磁性沸石)投加量均为0.1g·L-1，超声分散10min，温度为25℃，置于恒温振荡器内以200r·min-1速度振荡3h，取样后磁性分离测定磷酸盐浓度，结果如图4所示。沸石对于磷酸盐的吸附性能不佳，这是由于沸石表面所呈现的负电性抑制了吸附作用；磁性沸石吸附能力略有增加；以镧、镁及其氧化物对磁性沸石进一步改性后MLFZ吸附性能显著提升，主要原因包括两方面，一方面是镧和铁的加入提高了亲磷活性，另一方面为镁改性后改变了吸附剂的零电荷点，通过静电吸引强化了吸附性能。
实施例3
本实施例通过等温吸附试验研究对本发明制作的除磷吸附剂MLFZ对磷酸根的吸附能力进行了考察，实施例中的除磷吸附剂的制备方式同前述实施例1制备方法。使用KH2PO4和去离子水配制不同浓度的模拟磷酸根废水(0.5-20mg/L)，吸附剂(指MLFZ)投加量为0.1g·L-1，超声分散10min，在25℃条件下于恒温振荡器内以200r·min-1的速度振荡3h，磁性分离后取上清液用钼锑抗分光光度法测出磷酸盐浓度。图5为MLFZ对于磷酸盐的吸附等温线，表1为相关热力学参数，可以看出Langmuir等温模型对于吸附数据的拟合度更高，表明MLFZ的吸附行为属于单层均相吸附过程。经计算，材料对于磷酸盐的理论饱和吸附量为13.65mg·g-1,与实际测出的数据基本相符(实测吸附量为13.46mg·g-1)。无量纲分离因子RL为0.007，进一步证明材料能够顺利的自发吸附磷酸盐，属于优惠吸附。
表1 MLFZ吸附磷酸盐的热力学参数
Figure BDA0003163360540000051
Figure BDA0003163360540000061
实施例4
本实施例对本发明制作的除磷吸附剂MLFZ对磷酸根的吸附过程进行了考察。本实施例中的除磷吸附剂的制备方式同前述实施例1制备方法。MLFZ投加量为0.1g·L-1，初始磷酸盐浓度为0.5mg·L-1，pH＝7，超声分散10min，25℃下置于恒温振荡器中以200r·min-1的速度进行振荡3h，在反应进行3min、7min、12min、18min、30min、60min、120min、180min时取样测定磷酸盐浓度。吸附动力学参数见表2。与准一级动力学模型的拟合相关系数(R2＝0.888)相比，准二级动力学的拟合相关系数(R2＝0.989)更高，表明吸附过程主要为化学吸附，且材料对于磷酸盐的吸附作用由表面反应过程控制，不是吸附质扩散过程控制。图6为反应动力学曲线，可以看出吸附剂能够在30min内去除97.6％的磷酸盐，具有优异的快速吸附能力。
表2 MLFZ吸附磷酸盐的动力学参数
Figure BDA0003163360540000062
实施例5
本实施例考察了本发明制作的除磷吸附剂MLFZ在不同pH值下的吸附性能，本实施例中的除磷吸附剂的制备方式同前述实施例1制备方法。MLFZ投加量为0.1g·L-1，初始磷酸根浓度为0.5mg·L-1，利用0.1mol·L-1的HCl和NaOH溶液调节体系pH为3～11，超声分散10min，25℃下置于恒温振荡器内以200r·min-1的速度振荡3h，磁性分离后测定溶液的磷酸盐浓度。结果如图7所示：在pH为3～9的水体中的磷酸盐去除率维持在85％以上，表现出良好的pH稳定性。在pH为3.2～11.5的水体中，MLFZ材料非常稳定(镧释放量始终几乎为0)。
实施例6
本实施例考察了本发明制作的除磷吸附剂MLFZ对实际污染水体中磷酸根的吸附性能，本实施例中的除磷吸附剂的制备方式同前述实施例1制备方法。实际污水来自江苏省南京市玄武区某池塘(初步过滤不溶性杂质和水面漂浮物后于4℃下冷藏)，准确量取50mL污水用于本实验；吸附剂MLFZ投加量为0.2～2g·L-1，超声分散后置于25℃恒温振荡器内以200r·min-1的速度振荡3h，磁性分离后测出磷酸盐浓度。从图8可以看出，当材料投加量为1.0g·L-1时，实际废水中的磷酸盐浓度由0.86mg·L-1降低到0.013mg·L-1，表明MLFZ吸附剂是一种具有应用潜力的可回收选择性吸附剂。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)磁性沸石的制备：将FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O溶解于水后，再与活化的沸石充分混合得到第一混合液，调节第一混合液的pH至碱性，升温熟化；冷却；通过磁性分离得到黑色沉淀物，将黑色沉淀物洗涤并烘干即得到负载纳米氧化铁的沸石；
(2)Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备：将步骤(1)得到的负载纳米氧化铁的沸石、LaCl3·7H2O、MgCl2·6H2O和水充分混合后得到第二混合液，调节第二混合液的pH至碱性并保持30-60min，然后转移至反应釜中，150-200℃下保持8-10h；冷却；通过磁性分离、洗涤、烘干得到Mg-La-Fe/沸石复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)具体为：将去离子水加入到三颈烧瓶内，室温下通入氮气以排尽烧瓶中的空气；称量FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O加入到三颈烧瓶中，FeCl3和FeCl2充分溶解后再加入活化的沸石，在氮气保护下剧烈搅拌；用碱性沉淀剂调节溶液pH至9-11，升温到70-90℃熟化1-3h；冷却后进行磁性分离得到黑色沉淀物，将前述的黑色沉淀物用无水乙醇和去离子水各洗涤若干次，置于真空烘箱内50-70℃下干燥得到负载纳米氧化铁的沸石。
3.根据权利要求1所述的一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)具体为：将负载纳米氧化铁的沸石、LaCl3·7H2O、MgCl2·6H2O和去离子水加入到三颈烧瓶中，剧烈搅拌至充分溶解；用碱性沉淀剂调节溶液pH至9-11，保持30-60min，然后转移至反应釜中，150-200℃下保持8-10h；冷却后进行磁性分离得到沉淀物；将前述的沉淀物用无水乙醇和去离子水各洗涤若干次，置于真空烘箱内50-70℃下干燥得到磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料。
4.根据权利要求1所述的一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O的摩尔比为1:1-3:1，FeCl3·6H2O与活化的沸石的质量比为2:1-7:1。
5.根据权利要求2的一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中在氮气保护下进行搅拌、升温熟化、用碱性沉淀剂调节溶液pH以及黑色沉淀物在真空下干燥的步骤均在无氧气条件下进行。
6.根据权利要求2或3所述的一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(2)中，所述的碱性沉淀剂选自氨水、氢氧化钠或氢氧化钾，搅拌时间为1～3h，熟化时间为1～3h。
7.根据权利要求1所述的一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，LaCl3·7H2O和MgCl2·6H2O的摩尔比为1:1-4:1，LaCl3·7H2O与负载纳米氧化铁的沸石的质量比为1:1-1:3。
8.根据权利要求1所述的一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法，其特征在于，活化的沸石制备过程为：取一定量的沸石过筛，水洗后烘干，在马弗炉300-500℃下煅烧活化1-3h，得到活化的沸石。
9.根据权利要求1～8任一所述的制备方法制得的磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料。
10.权利要求9所述的磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料吸附剂在选择性吸附水体中磷的应用。
CN202110797754.4A 2021-07-14 2021-07-14 一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法及其除磷应用 Pending CN113413869A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110797754.4A CN113413869A (zh) 2021-07-14 2021-07-14 一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法及其除磷应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110797754.4A CN113413869A (zh) 2021-07-14 2021-07-14 一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法及其除磷应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113413869A true CN113413869A (zh) 2021-09-21

Family

ID=77721043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110797754.4A Pending CN113413869A (zh) 2021-07-14 2021-07-14 一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法及其除磷应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113413869A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116371365A (zh) * 2023-02-22 2023-07-04 江南大学 一种磁性沸石的制备及应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102527328A (zh) * 2012-02-16 2012-07-04 北京科技大学 一种制备去除污水中磷酸盐的吸附材料的方法
CN106362681A (zh) * 2016-09-29 2017-02-01 上海海洋大学 一种除磷吸附剂及其制备方法和应用
US20180016162A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Magnetic Metal Oxide Biochar Composite Particles, and Their Use in Recovering Pollutants From Aqueous Solution
CN109847691A (zh) * 2019-03-22 2019-06-07 中国人民大学 一种镧铁改性沸石除磷吸附剂及其制备方法与应用
CN110180498A (zh) * 2019-05-23 2019-08-30 江苏省农业科学院 载镧磁性水热生物炭吸附剂的制备方法及应用
US20200001283A1 (en) * 2016-06-09 2020-01-02 Uwm Research Foundation, Inc. Porous decontamination removal composition
CN112934164A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 广东工业大学 一种磁性除磷吸附剂及其制备方法和应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102527328A (zh) * 2012-02-16 2012-07-04 北京科技大学 一种制备去除污水中磷酸盐的吸附材料的方法
US20200001283A1 (en) * 2016-06-09 2020-01-02 Uwm Research Foundation, Inc. Porous decontamination removal composition
US20180016162A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Magnetic Metal Oxide Biochar Composite Particles, and Their Use in Recovering Pollutants From Aqueous Solution
CN106362681A (zh) * 2016-09-29 2017-02-01 上海海洋大学 一种除磷吸附剂及其制备方法和应用
CN109847691A (zh) * 2019-03-22 2019-06-07 中国人民大学 一种镧铁改性沸石除磷吸附剂及其制备方法与应用
CN110180498A (zh) * 2019-05-23 2019-08-30 江苏省农业科学院 载镧磁性水热生物炭吸附剂的制备方法及应用
CN112934164A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 广东工业大学 一种磁性除磷吸附剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林建伟等: "镧-四氧化三铁-沸石复合材料制备及去除水中磷酸盐和铵" *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116371365A (zh) * 2023-02-22 2023-07-04 江南大学 一种磁性沸石的制备及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Chitosan modification of magnetic biochar produced from Eichhornia crassipes for enhanced sorption of Cr (VI) from aqueous solution
CN111203180B (zh) 一种磁性生物炭复合吸附剂及其制备方法和应用
CN106268644B (zh) 一种高效水净化材料及其制备方法与应用
CN104190385B (zh) 聚吡咯/Fe3O4/石墨烯复合材料及其制备方法和应用
CN110180498A (zh) 载镧磁性水热生物炭吸附剂的制备方法及应用
CN100469436C (zh) 用于净水的膨润土及其制备方法
CN111718719B (zh) 一种硫化纳米零价铁-酸活化蒙脱石复合材料及其制备方法与应用
CN102275998A (zh) 磁性Fe3O4纳米粒子的制备方法及其在吸附分离重金属离子中的应用
Lan et al. Lanthanum carbonate hydroxide/magnetite nanoparticles functionalized porous biochar for phosphate adsorption and recovery: Advanced capacity and mechanisms study
CN111359591A (zh) 一种超顺磁氧化石墨烯/海藻酸钠复合凝胶材料及制备方法
CN111701567A (zh) 一种磁性铁酸镁生物炭复合微球除磷吸附剂及其制备方法和应用
CN115228439A (zh) 一种改性碳基层状双金属氢氧化物复合材料的制备及应用
Li et al. High-efficient phosphate removal from wastewater by weak magnetic La (OH) 3 modified platanus biochar
CN113413869A (zh) 一种磁性Mg-La-Fe/沸石复合材料的制备方法及其除磷应用
CN110624507A (zh) 一种4a分子筛复合材料的制备方法及吸附性能
CN100413783C (zh) 4a型沸石分子筛及其制备方法
CN111644148B (zh) 一种超高效污水除磷吸附剂的制备方法
Peng et al. Highly efficient and selectivity removal of heavy metal ions using single-layer NaxKyMnO2 nanosheet: A combination of experimental and theoretical study
CN112452301A (zh) 一种铁酸铜-金属有机框架结构复合材料及其制备方法和应用
CN114100573B (zh) 一种MOFs衍生多孔碳包覆的铁氧化物复合材料的制备方法
CN111013535A (zh) 一种铅吸附磁性氧化石墨烯复合材料的制备方法及其应用
CN115041127B (zh) 一种磁性铈基金属氧化物吸附剂及其制备方法和应用
CN109607501A (zh) 一种黄磷的提纯工艺
CN103406098B (zh) 一种可磁分离竹炭材料的制备方法
CN115106071A (zh) 一种污水处理用新型磁性材料及其应用

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