一种磁性镁铝复合氧化物及其制备方法和应用.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CN108889266A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201810828668.3(22)申请日2018.07.25(71)申请人青海师范大学地址810000青海省西宁市五四西路38号(72)发明人陈元涛张炜马文清赵威许成刘蓉韩臻胡广壮(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人刘奇(51)Int.Cl.B01J20/08(2006.01)B01J20/04(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种磁性镁铝复合氧化物及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种磁性镁铝复合氧化物的制备方法，该方法能够保留Fe3O4颗粒的球状结构和镁铝类水滑石的层状结构，制得的磁性镁铝复合氧化物具有较大的比表面积(196.238m2·g-1)、结构记忆效应、易于分离等特性；将本发明制得的磁性镁铝复合氧化物作为除砷吸附剂，吸附容量高(98.04mg·g-1)，且该除砷吸附剂吸附效果受pH值影响小，在广泛的pH值(4～9)范围内具有稳定的除砷效果；本发明制得的除砷吸附剂吸附As(V)后可采用磁场进行固液分离，实现其回收再利用。CN108889266ACN108889266A权利要求书1/1页1.一种磁性镁铝复合氧化物的制备方法，包括以下步骤：将可溶性镁盐、可溶性铝盐与水混合，得到混合盐溶液；将Na2CO3、NaOH和水混合，得到混合碱溶液；将所述混合盐溶液和混合碱溶液滴入Fe3O4悬浮液中，进行共沉淀反应，得到磁性镁铝类水滑石；将所述磁性镁铝类水滑石进行煅烧，得到磁性镁铝复合氧化物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合盐溶液中镁离子和铝离子的摩尔比为5:1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性镁盐与Fe3O4悬浮液中Fe3O4的质量比为1：0.02～0.05。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合碱溶液中OH-的物质的量为混合盐溶液中镁离子和铝离子的物质的量之和的2倍；所述混合碱溶液中碳酸根离子的物质的量为混合盐溶液中铝离子的物质的量的2倍。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述混合盐溶液和混合碱溶液滴入-1Fe3O4悬浮液中时，所述混合盐溶液的滴加速度为1mL·min，所述混合碱溶液的滴加速度为0.5mL·min-1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应的时间为7.5～8.5h。7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应的pH值为9.5～10.5。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为200～500℃，时间为2～5h。9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的磁性镁铝复合氧化物，包括镁铝类水滑石和负载在所述镁铝类水滑石表面的球状Fe3O4颗粒。10.权利要求9所述磁性镁铝复合氧化物作为除砷吸附剂的应用。2CN108889266A说明书1/6页一种磁性镁铝复合氧化物及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及环境材料技术领域，尤其涉及一种磁性镁铝复合氧化物及其制备方法和应用。背景技术[0002]砷是一种普遍存在于自然界中并且具有准金属特性的元素，在元素周期表中处于第四周期第五主族，原子序数33，相对分子质量74.92，是毒性最大的无机元素之一，广泛存在于各种水体中，对人类健康和生态环境造成严重影响，因此水中砷污染受到了广泛关注。砷元素在环境中以有机砷和无机砷两种形态存在，无机砷化合物广泛存在于水体中且毒性最大，远远大于有机砷的毒性，而有机砷化合物在水体中并不多见。研究表明，人体长期接触砷能引起多种疾病，如皮肤病、黑脚病、胃肠疾病和肝病等，甚至能诱发癌症，如膀胱癌、皮肤癌等。我国饮用水标准(GB5749-2006)中规定生活饮用水中砷的最高允许浓度为0.01mg·L-1。然而，我国新疆、内蒙古等省份的一些城市都存在饮水型砷病区或高砷区，并且主要发生在广大农村地区。因此，迫切需要开发经济高效、绿色环保的饮用水除砷技术。[0003]目前，用于除砷的技术主要有絮凝沉淀法、离子交换法、微生物法、膜分离法和吸附法等，其中吸附法具有低廉高效、操作简单、性能良好等优点而受到国内外广泛的关注。通常用于含砷废水处理的吸附剂主要有活性炭、离子交换树脂、碳纳米管、壳聚糖等，但这些吸附剂存在分离困难、吸附容量小等缺点。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种磁性镁铝复合氧化物的制备方法，从而提高除砷材料的吸附容量且实现易于分离。[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：[00