一种水热法制备除氟吸附剂及其应用

摘要

本发明属于复合材料合成技术领域，涉及除氟吸附剂的制备，尤其涉及水热法制备除氟吸附剂及其应用。先以废纸为原材料经铝盐浸渍、氮气保护下500～800℃焙烧3～6h制备氧化铝/生物质碳材料，然后采用水热法在生物质碳材料表面原位生长一层纳米片，制得复合氧化物/生物质碳，再通过稀土硝酸盐对其表面改性，氮气保护下200～400℃焙烧3～6h后制成。本发明所制备的高比表面积和高吸附性能除氟材料，由生物质碳、复合氧化物纳米片和稀土氧化物构成，充分结合了生物质碳材料、复合氧化物和稀土材料在吸附水体中氟离子的优势。除氟吸附剂的应用主要针对水中污染物的净化处理，制备的吸附材料具有吸附性能高、成本低廉且工艺简单，符合绿色化学的主旨。

主权项

一种水热法制备除氟吸附剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.制备氧化铝/生物质碳：将废纸依次在蒸馏水中和无水乙醇中清洗3～5次，50～80℃下干燥6～12h，得预处理纸张；按每100mL溶液加入1～5g预处理纸张计，将预处理纸张浸渍在0.05～0.5mol/L的铝盐溶液中，浸渍1～2h，取出，蒸馏水洗涤1～3次，50～80℃下干燥6～12h，氮气保护下500～800℃焙烧3～6h后，浸渍‑氮气保护下焙烧重复3～5次，得氧化铝/生物质碳；S2.制备复合氧化物/生物质碳：按氧化铝/生物质碳与六亚甲基四胺质量比为1：1～2：1计，二价金属M盐与六亚甲基四胺比摩尔比为1：1～2：1计，将氧化铝/生物质碳和六亚甲基四胺加入到0.05～0.5mol/L二价金属M盐溶液中，混合均匀后，转移到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，75～160℃，水热反应12～24h，冷却、过滤，蒸馏水洗涤3～5次，50～80℃下干燥12～24h，氮气保护下400～600℃焙烧2～6h，得复合氧化物/生物质碳；S3.除氟吸附剂的制备：按每100mL稀土硝酸盐溶液中加入1～5g复合氧化物/生物质碳计，将复合氧化物/生物质碳浸渍在浓度为0.5～0.15mol/L的稀土硝酸盐溶液中，浸渍1～2h取出，50～80℃下干燥6～12h，氮气保护下200～400℃焙烧3～6h，得除氟吸附剂。