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专利号: 2019111624603
申请人: 山东建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2025-07-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超顺磁响应纳米磷吸附剂,其特征在于,其形状为颗粒状的核壳结构,内核为Fe3O4,其外壳由内到外依次为SiO2和镁铝双金属氢氧化物,在镁铝双金属氢氧化物上络合过渡金属氧化物;颗粒平均直径为30-80 nm,外壳平均厚度为10-20 nm;所述过渡金属选自镧、铈或铪。

2.根据权利要求1所述的磷吸附剂,其特征在于,所述超顺磁响应纳米磷吸附剂中,所述镁铝双金属氢氧化物和过渡金属氧化物的质量百分含量为20%-60%;优选为30%-60%;所述过渡金属氧化物以金属计的质量百分含量为镁铝双金属氢氧化物和过渡金属氧化物总质量的20%-60%。

3.根据权利要求1所述的磷吸附剂,其特征在于,所述超顺磁响应纳米磷吸附剂的饱和磁化强度为65-70 emu/g,比表面积为130-150 m2/g。

4.一种如权利要求1-3任一所述超顺磁响应纳米磷吸附剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将氯化铝、氯化镁以及过渡金属氯化物加入到NaOH溶液中,得到负载过渡金属氧化物的镁铝双金属氢氧化物溶液;

(2)将SiO2包裹的Fe3O4颗粒加入到步骤(1)所得的溶液中,搅拌并进行加压和超声处理,得到超顺磁响应纳米磷吸附剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,氯化铝、氯化镁和过渡金属氯化物的摩尔比为1-17:1:1-226;

负载过渡金属氧化物的镁铝双金属氢氧化物溶液的浓度为0.8-1wt%。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,SiO2包裹的Fe3O4颗粒在步骤(1)所得溶液中的含量为10-15 wt%;

超声频率为35-40 kH,功率180-200 W,时间为1-2 min;

压力为0.40-0.45 Mpa。

7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述SiO2包裹的Fe3O4颗粒的制备方法方法如下:(i)将FeCl3·6H2O与FeCl2·4H2O溶解于去双蒸水中,在通氮气的条件下与一水合氨充分搅拌,然后加入硝酸溶液,制得Fe3O4纳米磁核前驱体悬浮液;

(ii)将三甲基硅烷氧基硅酸酯溶液缓慢注入步骤(1)中制得的微乳液加热,将沉淀物磁性分离后清洗、干燥,得到SiO2包裹的Fe3O4颗粒。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(i)中,所述FeCl3·6H2O、FeCl2·

4H2O与一水合氨的摩尔比为2:1:0.92;

步骤(i)中,Fe3O4纳米磁核前驱体悬浮液的pH为3.0-3.5;

步骤(ii)中,所述三甲基硅烷氧基硅酸酯与FeCl3·6H2O的摩尔比为0.014:1-0.015:1;

步骤(ii)中,所述加热温度和时间为50℃持续3min然后60℃持续3min然后70℃持续

3min。

9.一种如权利要求1-3任一所述磷吸附剂在污水处理中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述废水的COD≤2000 mg/L、BOD5≤500 mg/L、氨氮≤500 mg/L、磷酸盐≤80 mgP/L,pH 6.0-7.0;

所述吸附剂用量为300-400 mg/L废水。