[发明专利]一种水处理用的复合材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种水处理用复合材料，其特征在于：该复合材料负载有铁化合物，纳米铁颗粒和CTAC的颗粒活性炭。

2.权利要求1中所述的复合材料的制备方法，其特征在于：

先用FeSO₄·7H₂O或FeCl₃·7H₂O或FeCl₂·4H₂O或Fe₂(SO₄)₃·9H₂O和颗粒活性炭混合加热，对铁盐水解，再加无水乙醇和去离子水配成溶液，再往溶液中加强碱，调节pH值在7～11范围内，在炭上形成铁化合物对水中高氯酸根离子有很强吸附作用；再在此混合溶液中加入分散剂，用过量KBH₄溶液或NaBH₄溶液对上述溶液进行还原反应，在炭上负载纳米铁，部分纳米铁在空气中氧化，在水中形成水合氧化铁，其对高氯酸根离子具有还原降解和吸附作用，最后在此负载的材料上进一步负载CTAC。

3.权利要求1中所述的复合材料的制备方法，其特征在于：包括：

(1)将铁化合物负载在活性炭上；

(2)将纳米铁和水合氧化铁负载在活性炭上；

(3)将CTAC负载到活性炭上；

(4)将负载有铁化合物、纳米铁颗粒和CTAC的活性炭进行干燥、备用。

4.权利要求3中所述的复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中：

取颗粒炭用去离子水使之混合，再放在电炉上加热使之沸腾3～10min后，自然冷却并放置20～30h，然后倒掉去离子水，再用去离子水冲洗2～4遍，再把它放入110℃～130℃的恒温干燥箱中干燥，恒重，装入磨口瓶中备用；

步骤(2)中：

称取质量比为1∶4～1∶1的FeSO₄·7H₂O或FeCl₃·7H₂O或FeCl₂·4H₂O或Fe₂(SO₄)₃·9H₂O和活性炭放入一个干净烧杯中混合，加入去离子水使之混合，此去离子水和上述混合物的质量之比为1∶2～1∶3，加热浸润水解一段时间，然后将其加热水解，并搅拌之，反应一段时间，停止反应后要保证水不要全部蒸发干，有水覆盖在炭上；

称取分散剂聚乙二醇6000，此分散剂和颗粒活性炭的质量比为1∶2～1∶1，放入FeSO₄·7H₂O或FeCl₃·7H₂O或FeCl₂·4H₂O或Fe₂(SO₄)₃·9H₂O和活性炭加热混合水解后的烧杯中，再倒入体积比为1∶1～3∶7的无水乙醇和去离子水，加入的去离子水和无水乙醇和上述颗粒炭和FeSO₄·7H₂O混合物的质量比为10∶1～5∶1，再用强碱调节溶液的pH值在7～9的范围内；

步骤(3)中：

称取过量的KBH₄溶于无氧去离子水中，无氧去离子水的体积和上述无水乙醇和去离子水的体积相等，把KBH₄溶液或NaBH₄溶液慢慢加入到上述混合溶液中，不要使反应有过多的氢气放出，把溶液从瓶中带出，具体为0.04～0.05ml/s；边搅拌边反应，反应时间为30～40min，直到反应的溶液中无氢气放出为止；最后倒掉上面的水溶液，用大量的甲醇溶液或无水乙醇，反复冲洗颗粒活性炭，直至把细小的粉状炭和没负载上的铁冲掉，在冲洗的溶液中不见黑色溶液；

步骤(4)中：在上述负载了铁化合物和纳米铁的材料上进一步负载CTAC，也就是把上述材料放入一定浓度的CTAC溶液中，放入摇床中摇动，让其吸附负载一定量的CTAC到颗粒活性炭上。

5.权利要求1所述的复合材料的应用，其特征在于：在含高氯酸根离子的水中加入所述的复合材料，利用其所具有的吸附和络合作用，对水中的高氯酸根离子进行吸附去除，或者对水中的有机物，抗生素和部分阴离子进行吸附去除。