[发明专利]一种复合顺磁纳米絮凝剂及其制备方法无效
申请号: | 200810236222.8 | 申请日: | 2008-11-18 |
公开(公告)号: | CN101423273A | 公开(公告)日: | 2009-05-06 |
发明(设计)人: | 吴春笃;段明飞;解清杰;刘兴;徐超;朱国锋 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
主分类号: | C02F1/48 | 分类号: | C02F1/48;C02F1/52 |
代理公司: | 南京知识律师事务所 | 代理人: | 卢亚丽 |
地址: | 212013*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 复合 纳米 絮凝 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种复合顺磁纳米絮凝剂及其制备方法,具体为一种用于将水体中的悬浮颗粒、胶体微粒等絮凝沉淀的纳米级磁性絮凝剂及其制备方法。
背景技术
投入何种絮凝剂以实现污水处理的高效率,是目前水处理过程中的一个重要问题。现有的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂以及无机和有机高分子絮凝剂等,均存在处理效果不稳定、用量大、污泥产量大、不易回收利用、控制系统自响应程度差,造成絮凝剂的严重浪费不彻底、易造成二次污染等问题。因此,针对不同的废水,确定一种高效絮凝剂是解决废水处理药剂费用高昂,污泥产量大等问题的一个基本途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合顺磁纳米絮凝剂及其制备方法,并将其投加到磁絮凝反应器中,再经过电磁分离装置回收利用,解决传统絮凝剂存在的问题,实现污水处理的低耗能,高效率,易回收。
本发明目的可通过如下方法实现:
一种复合顺磁纳米絮凝剂,通过将具有高纯度聚合形态AL13(含量达90%以上)的聚合氯化铝(PAC)负载到磁性载体SiO2/γ-Fe3O4-SiO2上,得到具有强电中和能力和更大反应表面的复合纳米絮凝剂。
制备上述复合顺磁纳米絮凝剂的方法,是先用溶胶—凝胶法制备单分散球型SiO2/γ-Fe3O4-SiO2颗粒,然后从PAC中提纯出Al13,得到Al13溶液,在真空干燥箱内60℃蒸干,得到纳米Al13晶体;再通过溶解、包裹SiO2/γ-Fe3O4-SiO2颗粒后煅烧而成成品。
本发明中,负载用的SiO2/γ-Fe3O4-SiO2粒径均匀,具有较高热稳定性且能在较高温度下维持其磁性,因此适用于采用煅烧法在其上进行活性组分负载,提高磁性。
本发明方法中,提纯出的Al13粒度为2.5nm,时常结合成线性及枝状的聚集体(尺寸在几十到几百纳米),是聚合氯化铝中的最佳凝聚-混凝成分。
本发明的复合顺磁纳米絮凝剂由于在纳米Al13和磁性核心之间有一个SiO2隔离层,有效减少了热处理过程中磁性核心和纳米Al13之间的交互作用,且起到加强粘结的作用。
本发明制备方法具有生产条件简单、成本低廉的优点。所制备的复合纳米顺磁絮凝剂适用于含颗粒状杂质或污物的污水处理。经对污水絮凝处理证明,与已有技术相比,具有絮凝效果好、絮凝速度快、用量低、易回收、对环境无污染、且对人体无毒害作用的优点。
具体实施方式
在本发明中所使用的术语,除非有另外说明,一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
下面结合具体的制备实施例和对比实施例,并参照数据进一步详细地描述本发明。应理解,这些实施例只是为了举例说明本发明,而非以任何方式限制本发明的范围。
在以下的实施例中,未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者,均在首次出现时标明,其后所用相同试剂如无特殊说明,均以首次标明的内容相同。
实施例1
复合顺磁纳米絮凝剂的制备
(1)γ-Fe2O3-SiO2复合物的制备:将正硅酸乙酯(分析纯)、无水乙醇(分析纯)、去离子水配制成溶液,按照Fe2O3与(Fe2O3+SiO2)的摩尔比范围0.070~0.450,将10gFe(NO3)3·9H2O(分析纯)溶于溶液中,搅拌1h,并控制溶液pH值在0.75左右以得到较稳定的溶胶,在空气中自然凝胶化,所得凝胶置于烘箱中缓慢升温至110℃得到干凝胶。研磨后分别在不同温度条件下(350~900℃)煅烧30min得到Fe2O3-SiO2复合物。
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