[发明专利]一种多孔磁性Fe/C混合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种多孔磁性Fe/C混合物及其制备方法和应用，该多孔磁性Fe/C混合物的制备方法通过将亚铁氰化钾溶液和硝酸铁、硫酸铁、醋酸铁、氯化铁等三价铁离子溶液混合后，进行置换反应，得到深蓝色普鲁士蓝沉淀，随后，将深蓝色普鲁士蓝沉淀干燥、研磨、煅烧，得到可用于吸附废水中重金属的多孔磁性Fe/C混合物。本发明所得的孔磁性Fe/C混合物对废水中的重金属具有良好的吸附效果，且其制备方法简单，易于回收，大大降低了重金属吸附剂的制备成本，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及废水重金属吸附技术领域，特别涉及一种多孔磁性Fe/C混合物及其制备方法和应用。

背景技术

在如今快速的工业发展下，人们的生活水平较以往有了大幅度的提升，然而工业快速的发展的代价就是对环境较大的污染，其中尤其是工业废水对环境污染非常严重。所以对工业废水的高效的净化处理也引起了许多人的重视，其中处理废水的一种方法就是通过多孔磁性材料吸附重金属废水中的重金属离子。然而现有的如活性炭、功能性的重金属离子吸附纤维等重金属离子吸附剂因为需要在活性炭或纤维的表面负载如羧基等活性功能物质导致制备工艺较为复杂，且制备成本较高，且一般需要在其表面负载磁性物质，才能使其易于分离回收。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种多孔磁性Fe/C混合物的制备方法，以解决现有重金属吸附剂的制备工艺复杂，制备成本较高且不易于分离回收的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多孔磁性Fe/C混合物的制备方法，包括以下步骤：

1)以Fe³⁺/K₄Fe(CN)₆＝5∶3-2∶1的摩尔比，将三价铁离子溶液及亚铁氰化钾溶液混合反应，得到含有深蓝色沉淀普鲁士蓝的混浊液A；

2)将所述混浊液A进行高速离心，将离心所得的固体黏性物质进行真空干燥，得到第一物料B；

3)将所述第一物料B充分研磨成粉末，得到第二物料C；

4)将所述第二物料C置于气体流速为10-100sccm的惰性气氛中，并以1-10℃·min^-1的升温速率升温至800-900℃进行煅烧，煅烧保温时间为1-5h，得到多孔磁性Fe/C混合物。

可选地，所述步骤1)中所述三价铁离子溶液为硝酸铁溶液、氯化铁溶液、硫酸铁溶液、乙酸铁溶液中的一种或多种。

可选地，所述步骤2)中所述真空干燥的干燥温度为60-100℃，干燥时间为6-20h。

可选地，所述步骤4)中所述惰性气氛为氮气、氩气中的一种或两种。

在本发明中，亚铁氰化钾溶液与三价铁离子溶液的混合方式对性能有一定的影响，优选的方法是在冰水浴中，将一种溶液以滴加的方式滴加到另一种溶液中，达到减缓反应速率减小普鲁士蓝沉淀颗粒粒径的目的。其中，亚铁氰化钾溶液与三价铁离子溶液中那个为滴加液没有特殊限定，可以任意决定。

而且，在本发明中，亚铁氰化钾溶液与三价铁离子溶液的滴加速度没有特殊限定，优选保持匀速滴加，逐滴注入，更优选在滴加时液滴连续落下，既不间断，也不成股即可，以有效控制反应的速率并保证反应液均匀接触。

本发明的第二目的在于提供一种多孔磁性Fe/C混合物，该多孔磁性Fe/C混合物由上述多孔磁性Fe/C混合物的制备方法制得。

本发明的第三目的在于提供一种多孔磁性Fe/C混合物在废水重金属吸附的应用，该应用包括以下步骤：

对含重金属废水中的重金属浓度进行测试；根据测试的重金属浓度确定所述多孔磁性Fe/C混合物的加入量，然后，将所述多孔磁性Fe/C混合物加入至含重金属废水中，在室温下下搅拌一段时间。