[发明专利]一种基于粉煤灰的片层状双金属氢氧化物吸附材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种基于粉煤灰的片层状双金属氢氧化物吸附材料，其特征在于，该基于粉煤灰的层状双氢氧化物吸附材料含有11.2％非金属硅化物和39.45％铝钙铁氢氧化物的复合状态，且为堆叠态厚度为20～50nm的片状形貌。

2.一种基于粉煤灰的片层状双金属氢氧化物吸附材料制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)将粉煤灰过80～120目筛子，备用；

(2)将步骤(1)中过筛子后的粉煤灰与NaOH颗粒按照质量比为1:1.1～1:1.5的比例混合均匀后研磨，于500～800℃温度条件下焙烧1～1.5h；

(3)将CaCl₂固体颗粒加入步骤(2)所得物中，加入去离子水，配置成Ca²⁺：Al³⁺摩尔比为2～3的混合金属盐溶液，搅拌均匀；

(4)用NaOH水溶液调节步骤(3)所得的溶液pH值为9～13，搅拌0.5～5h；

(5)将步骤(4)所得的溶液密封，于20～90℃温度条件下老化2～24h后，过滤、洗涤、干燥即得到片层状双氢氧化物吸附材料。

3.权利要求2所述的制备方法得到的片层状双金属氢氧化物吸附材料的应用，其特征在于，片层状双金属氢氧化物吸附材料对磷酸盐进行吸附，步骤如下：

(1)规模吸附过程：

将片层状双金属氢氧化物吸附材料加入到含磷酸盐的水溶液中，于恒温振荡器中，进行吸附操作，每隔一定时间测定分析水相中残余离子浓度，直至平衡；

采用下式计算吸附量Q_e1：

式中：Q_e1为平衡时片层状双金属氢氧化物吸附材料的吸附量，mg·g^-1；C₀₁和C_e1分别为水相中离子的初始浓度，mg·L^-1和平衡时浓度，mg·L^-1；m为片层状双金属氢氧化物吸附材料的质量，g；V₁为液相体积，L；

(2)选择吸附过程：

将片层状双金属氢氧化物吸附材料加入到含有不同浓度碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐或氯离子的磷酸盐水溶液中，于恒温振荡器中，进行吸附操作，每隔一定时间测定分析水相中残余离子浓度，直至平衡；

采用下式计算吸附量Q_e2：

式中：Q_e2为平衡时片层状双金属氢氧化物吸附材料的磷吸附量，mg·g^-1；C₀₁和C_e1分别为水相中离子的初始浓度，mg·L^-1和平衡时浓度，mg·L^-1；m为FA为铝源所制备的片层状双金属氢氧化物吸附材料的质量，g；V₂为液相体积，L；

采用下式计算去除效率η：

式中：η为平衡时片层状双金属氢氧化物吸附材料的磷酸盐去除效率，％；C₀₂和C_e2分别为水相中离子的初始浓度，mg·L^-1和平衡时浓度，mg·L^-1。