一种铋基吸附除氯材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:32048339发布日期:2022-11-03 08:02阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种铋基吸附除氯材料,为核-壳结构,其特征在于,核为无机微粒,壳为氮掺杂的炭包覆层,铋(氧化铋和/或铋盐)均匀分散在氮掺杂的炭包覆层中。2.根据权利要求1所述的铋基吸附除氯材料,其特征在于,壳的原料包括含氮配体,含氮助剂,以及铋源,所述含氮配体为原卟啉或其衍生物,以及酞菁或其衍生物;卟啉的衍生物包括血卟啉、叶绿素,取代的5,10,15,20-四苯基卟啉;所述含氮配体,含氮助剂,和金属铋源的质量比为12-18:5-9:2-4。3.根据权利要求2所述的铋基吸附除氯材料,其特征在于,所述取代的5,10,15,20-四苯基卟啉结构式如式(i)所示,所述酞菁衍生物结构式如式(ii)所示:r1,r2,r3独立地选自h、nh2、no2、nco、cn、oh。4.根据权利要求3所述的铋基吸附除氯材料,其特征在于,式(i)化合物中,同一个苯环上的r1,r2中一个为h,另一个选自nh2、no2、oh、nco;式(ii)化合物中,r3不同时为h;优选地,所述取代的5,10,15,20-四苯基卟啉选自四(邻氨基苯基)卟啉、四(对氨基苯基)卟啉、四(对氰基苯基)卟啉、四(对硝基苯基)卟啉、四(邻异氰酸酯基苯基)卟啉、四(对异氰酸酯基苯基)卟啉、四(对羟基苯基)卟啉中的至少一种;所述酞菁衍生物选自α-四硝基酞菁、α-四氨基酞菁、β-四氨基酞菁、β-四异氰酸酯基酞菁、α-四羟基酞菁中的至少一种。5.根据权利要求2所述的铋基吸附除氯材料,其特征在于,所述含氮配体为原卟啉或其衍生物,与酞菁或其衍生物按照摩尔比1-3:1-3的复配;优选地,所述含氮配体为原卟啉或其衍生物,与酞菁或其衍生物按照摩尔比1-1.5:1-1.5的复配。6.根据权利要求2所述的铋基吸附除氯材料,其特征在于,所述含氮助剂选自壳聚糖、三聚氰胺、尿素中的至少一种,所述铋源选自氧化铋、硝酸铋、氢氧化铋中的至少一种;所述无机粒子包括活性炭、玻璃颗粒、陶瓷颗粒、石英砂、二氧化钛、膨润土、多孔性二氧化硅、粉煤灰、石灰石粉中的至少一种;无机微粒的粒径为0.5-10mm。7.根据权利要求2所述的铋基吸附除氯材料,其特征在于,无机微粒和壳的原料(氮配体,含氮助剂,以及铋源的总和)质量比为10-40倍;优选地,当无机微粒为活性炭时,无机微粒和壳的原料质量比为10-15:1;当无机微粒为玻璃颗粒或陶瓷颗粒时,无机微粒和壳的原料质量比为30-40:1。8.权利要求1-7任一项所述铋基吸附除氯材料的制备方法,其特征在于,包括以下步
骤:将含氮配体溶解或分散在水溶性有机溶剂中,得到第一混合物;将含氮助剂溶解或分散水中,加入铋源,在球磨机球磨,得到第二混合物;无机微粒和第一混合物,第二混合物混合均匀,取出,干燥,预热,烧结,得到所述铋基吸附除氯材料。9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述无机微粒依次和第一混合物,第二混合物混合均匀,是先将无机微粒和40-60%的第一混合物混匀,再和40-60%的第二混合物混匀,之后加入剩余第一混合物和第二混合物,继续混匀。10.权利要求1-7所述的铋基吸附除氯材料的用途,其特征在于,用于除去水中氯离子。

技术总结
本发明涉及一种铋基吸附除氯材料,为核-壳结构,核为无机微粒,壳为氮掺杂的炭包覆层,铋(氧化铋和/或铋盐)均匀分散在氮掺杂的炭包覆层中。本发明是将铋源分散在混合物中,通过含氮配体的作用,在含氮助剂的存在下,能够均匀分散在混合物中,并且和无机微粒有很好的亲和力,经过烧结后,含氮配体会形成氮掺杂的炭包覆层,得到铋基吸附除氯材料。将此材料投放到废水中,或者将废水经过填充有该材料的流动柱,经过吸附除氯作用,能够快速有效对废水中的氯进行除去。本发明方法节省材料,降低成本,可以直接用于填料塔,流动柱等已有设备和仪器;不引入杂质,不发生氧化还原反应,便于分离回收,不产生二次污染。不产生二次污染。


技术研发人员:殷耀兵 王柏军 丁金囤 陈晓峰 范贝贝 李秋菊 王晓欢 王运红 周俊龙
受保护的技术使用者:邯郸市赵都精细化工有限公司
技术研发日:2022.08.23
技术公布日:2022/11/2
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