[发明专利]一种去除地下水中硝酸盐的吸附材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种去除地下水中硝酸盐的吸附材料及其制备方法和应用，涉及含硝酸盐的地下水处理技术领域，制备方法包括如下步骤：含有基质材料和去离子水的锥形瓶中加入新鲜吡咯单体溶液，于搅拌器上搅拌；待吡咯单体附着在基质材料表面之后，再加入氧化剂对吡咯单体进行氧化，室温下继续搅拌得到改性材料；对改性材料进行冲洗后放入50℃干燥箱中干燥得到所述吸附材料。本发明一种去除地下水中硝酸盐的吸附材料的制备方法简单，采用原位聚合法制备新型聚吡咯负载含碳基质的吸附材料以吸附去除水中的硝酸盐，该吸附过程为放热反应，在热力学上是自发可行的过程，从而达到将有害水体转变成可利用水资源的目标。

技术领域

本发明涉及含硝酸盐的地下水处理技术领域，具体涉及一种去除地下水 中硝酸盐的吸附材料及其制备方法和应用。

背景技术

水资源是人类赖以生存的自然资源，同时也是推动社会经济发展不可或 缺的物质基础。地下水是一种与人类生存息息相关的重要天然来源，是主要 的饮用水和生活用水来源，但是由于国民经济迅速发展越来越多的污染物被 排放到地下水中，其中，硝酸盐的污染尤为普遍且污染形势严峻。

硝酸盐污染的来源广泛，如化肥农药的不合理施用导致大量硝酸盐通过 降水或灌溉水进入到地表水体中；固体废弃物的不合理堆放与填埋导致渗滤 液下渗进入地下从而污染地下水；未达标的工业废水和生活污水任意排放导 致天然水体受到不同程度的硝酸盐污染；污水回灌以及大气沉降等因素，使 得大量的水体受到硝酸盐的污染，从而导致水质恶化，水体富营养化加重， 直接制约了水资源的再利用。通过饮用水和食物链等途径进入人体的硝酸盐 过量会对人类健康、动植物健康及生态环境造成不利影响和威胁。为了保障 饮用水安全和人类健康，有效去除饮用水中过量的硝酸盐，对水体污染防治 与人类健康而言是非常重要的。

发明内容

为此，本发明提供一种去除地下水中硝酸盐的吸附材料及其制备方法和 应用，以解决现有地下水中硝酸盐的污染尤为普遍且污染形势严峻的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种去除地下水中硝酸盐的吸附材料的制备方 法，所述制备方法包括如下步骤：

S1：将基质材料加入到含去离子水的锥形瓶中；

S2：向步骤S1的锥形瓶中加入新鲜吡咯单体溶液，于搅拌器上搅拌；

S3：待吡咯单体附着在基质材料表面之后，再加入氧化剂对吡咯单体进 行氧化，室温下继续搅拌得到改性材料；

S4：采用抽滤装置将步骤S3得到的改性材料用去离子水反复冲洗，待清 洗液无色后再用乙醇溶液冲洗，最后将冲洗过的改性材料放入50℃干燥箱中 干燥得到所述吸附材料。

进一步地，所述基质材料为活性炭粉末或者多壁碳纳米管；所述基质材 料的比表面积＞233m²/g。

进一步地，步骤S1中，所述基质材料的质量与所述去离子水的体积比为 (0.5-2)g：100ml。

进一步地，步骤S2中，所述的吡咯单体摩尔浓度为0.5-1.0mol/L，搅拌 时间为30-60min。

进一步地，步骤S3中，所述的氧化剂为摩尔浓度为1.0-2mol/L的氯化铁 溶液，室温下继续搅拌时间为12-15h。

进一步地，步骤S4中，用去离子水反复冲洗4-5次，乙醇溶液冲洗1 次，干燥时间为24h。

根据本发明的第二方面，一种去除地下水中硝酸盐的吸附材料，所述吸 附材料由上述的制备方法制备而成。

进一步地，所述吸附材料呈颗粒状，是一种介孔材料，聚吡咯呈絮绒状 附着在基质材料表面上。