[发明专利]磁性氢氧化镁吸附剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁性氢氧化镁吸附剂及其制备方法。该磁性氢氧化镁吸附剂是以多孔氢氧化镁为载体负载并填充有纳米Fe₃O₄粒子。制备方法包括(1)将NaOH溶液逐滴加入到含MgSO₄的微乳体系中，制备多孔氢氧化镁；(2)将多孔氢氧化镁载体溶于无水乙醇中，超声分散，加入铁盐溶液，惰性气体保护和搅拌条件下，调节所得混合液pH至10～11，得到磁性氢氧化镁吸附剂。本发明的制备方法工艺简单、成本低，制得的吸附剂对重金属、有机污染物具有很强的吸附性能，且具有吸附容量大、容易分离等优势。

技术领域

本发明属于环境功能材料领域，具体涉及一种磁性氢氧化镁吸附剂及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展，来源于电镀、矿冶、制革、染(涂)料、农药及医药等行业的含重金属或有机污染物的各类废水对环境造成了严重的危害，同时严重威胁到人们的生命安全。因此，如何去除废水中的污染物在水污染治理及水环境修复过程中显得格外重要。吸附法因其操作简单、成本低、安全、反应条件温和等优点而在水处理过程中深受大家青睐。

氢氧化镁因其呈碱性且缓冲性能良好，而被广泛应用于对酸性物质的吸附(中和)。近年来的研究表明，氢氧化镁具有活性大、吸附能力强、不具备腐蚀性、安全、无毒、无害，而广泛应用于印染废水脱色、重金属离子去除、废水脱磷脱铵和烟气脱硫等领域。但是，氢氧化镁同时存在颗粒之间凝聚性强的特点，使得其在废水处理过程中易聚集，降低了比表面积，从而一定程度上影响吸附效果。

众所周知，决定吸附材料的性能包括其比表面积大小，表面性能(官能团、电荷状态及数量)。与此同时，吸附反应完成后，如何轻易地实现吸附剂与废水的分离也是吸附法关注的一个焦点。纳米材料因其大的比表面积和高的吸附容量受到人们的广泛关注，但将纳米材料应用于水处理，分离成为一个难题。因此，研究一种工艺简单、制备的吸附剂性能好且能易从水中分离的新型氢氧化镁吸附剂的制备方法具有良好的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种吸附容量高、吸附速度快、对废水中的重金属或有机污染物有强去除能力且易于分离回收的磁性氢氧化镁吸附剂，并相应提供一种工艺简单、成本低廉的磁性氢氧化镁吸附剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种磁性氢氧化镁吸附剂，所述磁性氢氧化镁吸附剂以多孔氢氧化镁为载体负载并填充有Fe₃O₄纳米粒子。

上述的磁性氢氧化镁吸附剂中，优选的，所述磁性氢氧化镁吸附剂的比表面积为67.3436±0.1699m²/g，所述多孔氢氧化镁的比表面积为63.0366±0.3732m²/g。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种磁性氢氧化镁吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)载体制备：在持续搅拌下，将NaOH溶液逐滴加入到含MgSO₄的微乳体系中，滴加完后，继续搅拌，然后静置老化，将所得产物反复冲洗至pH为中性，经烘干后，得到多孔氢氧化镁；

(2)负载：将步骤(1)得到的多孔氢氧化镁加入到无水乙醇中，超声分散后，加入铁盐溶液，在惰性气体保护下搅拌，得到混合液，将混合液的pH值调节至10～11，继续搅拌，然后静置老化，将所得产物反复冲洗至pH为中性，经烘干后，得到磁性氢氧化镁吸附剂。

上述的磁性氢氧化镁吸附剂的制备方法中，优选的，所述步骤(1)中，所述NaOH溶液与含MgSO₄的微乳体系的体积比为1∶1，所述NaOH与MgSO₄的摩尔比为2∶1，所述微乳体系为丙醇的水溶液，丙醇与水的体积比为15～20∶80～85。