表面具有重金属离子交换功能的轻质泡沫陶瓷.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106943992A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201710212177.1C04B41/85(2006.01)(22)申请日2017.03.31B01J20/30(2006.01)C02F101/20(2006.01)(71)申请人北京师范大学地址100875北京市海淀区新街口外大街19号北京师范大学(72)发明人郭宜娇刘培生崔光(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人陈宙于晓霞(51)Int.Cl.B01J20/16(2006.01)B01J39/09(2017.01)B01J47/011(2017.01)C02F1/28(2006.01)C02F1/42(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称表面具有重金属离子交换功能的轻质泡沫陶瓷(57)摘要本发明涉及一种表面具有重金属离子交换功能的轻质泡沫陶瓷，其构成是在轻质泡沫陶瓷表面生长一层具有重金属离子交换功能的活性层，例如普鲁士蓝活性层。轻质泡沫陶瓷是宏观孔隙在毫米级尺度的低密度多孔陶瓷，具有丰富的表面；而表面形成的活性层具有良好的离子交换功能，可有效去除水体中的毒性重金属离子。因此，两者结合起来即可获得一种高效的重金属离子吸附材料，并可漂浮于水面。这种多孔复合材料的形成是采用以天然沸石粉末为主要原料制备的轻质泡沫陶瓷为基体，通过其在溶液中的界面反应，直接在陶瓷表面生长出具有重金属离子交换功能的活性层。CN106943992ACN106943992A权利要求书1/1页1.一种表面具有重金属离子交换功能的轻质泡沫陶瓷，其特征在于：该产品为轻质泡沫陶瓷表面生长一层重金属离子交换活性层的多孔复合体，可漂浮于水面；其中轻质泡沫陶瓷为宏观孔隙在毫米级尺度的低密度多孔陶瓷，充当活性层负载的载体，而表面生长的活性层具有离子交换功能。2.权利要求1所述的表面具有重金属离子交换功能的轻质泡沫陶瓷，其表面活性层可以是具有金属离子交换功能的普鲁士蓝或普鲁士蓝类似物，也可以是具有金属离子交换功能的其他各种活性物质。3.权利要求1所述的表面具有重金属离子交换功能的轻质泡沫陶瓷，适合于用作水体中的重金属离子吸附材料，并因其可漂浮于水面而具有便于打捞、回收的优点。2CN106943992A说明书1/2页表面具有重金属离子交换功能的轻质泡沫陶瓷技术领域：[0001]本发明涉及一种表面具有金属离子交换功能的泡沫陶瓷，尤其涉及一种表面具有重金属离子交换功能的轻质泡沫陶瓷及其获取方法。背景技术：[0002]在环保领域，重金属污染一直是一个严峻的问题([1]Y.L.Zhao,Q.A.Gao,T.Tang,Y.Xu,D.Wu,EffectiveNH2-graftingonmesoporousSBA-15surfaceforadsorptionofheavymetalions.MaterialsLetters,2011,65(6):1045-1047；[2]MaherA,SadeghiM,MohebA.Heavymetaleliminationfromdrinkingwaterusingnanofiltrationmembranetechnologyandprocessoptimizationusingresponsesurfacemethodology.Desalination,2014,352:166-173；[3]F.L.Song,X.W.Yang,X.L.Lietal.,Thebehaviorofcesiumadsorptiononzirconylpyrophosphate.NuclearScienceandTechniques,2016,27:60.)。例如，放射性废弃物随着核工业的发展而大量产生，其中放射性废水对环境有着巨大的危害。137Cs是高放废液中的高释热裂变产物，其不但寿命较长，而且放射性份额占比较大。因此，要把这种高放废液变为中低放废液，137Cs的去除非常。传统的铯污染治理方法有溶剂萃取、化学沉降、离子交换等([4]E.Bascetin,H.Haznedaroglu,andA.Y.Erkol.Theadsorptionbehaviorofcesiumonsilicagel[J].AppliedRadiationandIsotopes,2003,59(1):5-9.)。但萃取剂有受辐射后不稳定点问题，而且商业购买难度大；而化学沉降法的沉降不能完全实现，而且容易造成二次污染([5]R.Yavari,Y.D.Huang,andS.J.Ahmadi.Adsorptionofcesium(I)fromaqueoussolutionusingoxidizedm