[发明专利]一种锰氧化物负载磁性膨润土及其制备方法与吸附水中重金属镉的应用

权利要求书

1.一种锰氧化物负载磁性膨润土，其特征在于：所述锰氧化物负载磁性膨润土为表面负载了Fe₃O₄和二氧化锰的膨润土，所述Fe₃O₄的负载量为20.00wt％～30.00wt％；所述二氧化锰的负载量为30.00wt％～40.00wt％。

2.如权利要求1所述的锰氧化物负载磁性膨润土，其特征在于所述的锰氧化物负载磁性膨润土按如下方法制备：

(1)磁性膨润土的制备：将无水FeCl₃溶于超纯水中，加入膨润土，搅拌10～14h，使得膨润土充分吸附Fe³⁺，搅拌完毕后向溶液中持续通入高纯氮气20～60min，排尽溶液中的氧气，加入FeSO₄·7H₂O，再将溶液加热到80～100℃，待温度稳定后迅速加入氨水，继续搅拌45～75min，使生成磁性氧化铁完全负载在膨润土上然后将溶液取出冷却至室温，用磁铁进行固液分离，弃去上清液，并用超纯水反复洗涤，直至溶液中检测不到Cl^-和SO₄²⁺；将得到的固体，干燥后研磨过筛，即制得所述磁性膨润土；

理论制得磁性膨润土中Fe₃O₄的理论物质的量与所述无水FeCl₃、FeSO₄·7H₂O的物质的量比为1:2:1；所述氨水与FeCl₃的物质的量比为4～25:1；所述膨润土的质量与理论制得磁性的膨润土中Fe₃O₄的理论质量比为1:0.75～1；

(2)锰氧化物负载磁性膨润土的制备：将步骤(1)中制得磁性膨润土、MnCl₂·4H₂O混合溶于经过氮吹的超纯水中得到混合液，密封，混合10～16h使得MnCl₂·4H₂O负载在磁性膨润土上，然后将混合液置于70～90℃的水浴锅中剧烈搅拌，将KMnO₄和NaOH溶于经过氮吹的超纯水中，再逐滴加入上述混合液中，滴加完毕后继续搅拌2～4h反应完全后取出，静置，使材料冷却，熟化，再用磁铁进行固液分离，弃去上清液，并用超纯水洗涤，直至溶液中检测不到Cl^-，将得到的固体干燥，干燥后研磨过筛，即得到所述锰氧化物负载磁性膨润土；所述MnCl₂·4H₂O与KMnO₄的物质的量比为1～2:1；所述磁性膨润土中理论Fe元素与所述MnCl₂·4H₂O、KMnO₄中总Mn元素的物质的量比为1:1～2；所述NaOH用量使得混合液pH值呈中性。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述无水FeCl₃与FeSO₄·7H₂O的物质的量比为1:2。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述氨水与FeCl₃的物质的量比为11:1。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述膨润土的质量与理论制得磁性膨润土中Fe₃O₄的理论质量比为1:1。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述MnCl₂·4H₂O与KMnO₄的物质的量比为3:2。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述磁性膨润土中理论Fe元素与所述MnCl₂·4H₂O、KMnO₄中总Mn元素的物质的量比为1:1.5。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述超纯水的总物质的量大于所述MnCl₂·4H₂O的物质的量。

9.如权利要求1所述的锰氧化物负载磁性膨润土在吸附重金属离子中的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述重金属离子为Cd²⁺。