飲用水的脫氟離子篩及其製備方法
2023-12-12 16:24:07
專利名稱：飲用水的脫氟離子篩及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種飲用水的脫氟離子篩及其製備方法，屬於飲用水中雜質淨化技術。
背景技術：
氟作為一種重要的微量元素，對身體有益或有害的影響決定於攝入量的多少，主要依賴地下水作為飲用水的農村地區由於飲水中氟的含量超標，導致地方性氟中毒，為此，世界衛生組織1993年度的報告中對飲用水中氟含量做了嚴格規定，指出飲水中氟的含量為0.5-1.0mg/L時是人體必需的，可以預防牙齒和骨骼疾病，但當溶液中氟的含量大於1.5mg/L時就會對人體有毒害作用。特別是近年來，由於現代工業和農業的發展，氟和含氟化合物的應用日益廣泛，氟進入環境中的量也逐漸增多，降氟改水的科研工作日顯重要，開展了使用活性炭、氧化鋁、矽鋁酸鹽等吸附材料對氟進行吸附的研究，這些材料對飲用水中氟都具有很好的吸附作用。
發明內容
本發明的目的在於提供一種飲用水的脫氟離子篩及其製備方法。所述的脫氟離子篩在室溫條件下，在飲用水中吸附氟離子，將飲用水中氟離子吸附並達到淨化目的，其製備方法簡單。
本發明是通過下述技術方案加以實現的。一種飲用水的脫氟離子篩，其特徵在於，在蒙脫土層柱化合物粉體，其上負載質量為0-2％的銅、銀、鈰或釓的一種或兩種或三種或四種。
上述的脫氟離子篩的製備方法，其過程包括選擇蒙脫土為基材，在一定的熱力學條件下進行鈦柱撐，結合微波輻射技術，其特徵在於包括下列步驟1.TiCl4溶於0.1-5mol/L濃度的HCl溶液中，然後經稀釋得含Ti濃度為0.4-0.9mol/L的鈦柱化劑。
2.將蒙脫土按照質量1％-5％的比例配製懸浮液，蒙脫土的平均粒徑為5-50微米，將鈦柱化劑緩慢滴加入所配懸浮液中，邊滴加邊攪拌。攪拌結束後，將懸浮液置於耐壓容器中，分別在0-5MPa壓力和10-300℃溫度條件下靜置0-48小時。然後濾出，在100-120℃條件下烘乾。
3.將樣品置於馬福爐中，在室溫-860℃條件下的任一個或多個溫度點加熱1-8小時，隨爐冷卻，研磨至粒度為80-200目。
4.將焙燒的蒙脫土於室溫下分別浸泡在0.01mol/L-0.5mol/L的硫酸銅銨溶液、硝酸銀溶液、硝酸鈰溶液或氧化釓溶液中，浸泡1-48小時，過濾取出。
5.將以上樣品在370W的微波下照射1-60分鐘，烘乾。
6.將步驟5得到的蒙脫土置於馬福爐中於300-400℃下加熱1-8小時，製成脫氟離子篩。
7.若是按步驟4中將蒙脫土浸於硝酸銀溶液中，加入甲醛5％-10％(wt)，浸泡1-48小時後，於70-90℃下避光靜置5小時，過濾取出，烘乾，得含銀脫氟離子篩。
本發明的優點在於，脫氟離子篩可在室溫條件下使用，使用效果好，具有對飲用水中氟離子深度吸附和淨化的功能。
具體實施例方式
實施例1將將TiCl4溶於3mol/L的HCl溶液中，然後經稀釋得Ti濃度為0.86mol/L；HCl濃度為0.7mol/L的鈦柱化劑，按Ti/蒙脫土＝20meq/g比例將鈦柱化劑慢慢滴加於在不斷攪拌下配成的2％蒙脫土懸浮液中，蒙脫土的平均粒徑為5-50微米。經過攪拌後，靜置12h，再固液分離，同時用蒸餾水洗滌數次至無Cl離子並於100℃下烘乾。最後於600℃-650℃下煅燒5h，經研磨得鈦柱撐蒙脫土，將鈦柱撐蒙脫土以4％(wt)的濃度分別浸泡在0.1mol/L的硫酸銅銨溶液中，靜置12h後，在過濾，於100℃烤乾。研究結果表明脫氟離子篩對飲用水中氟離子有很好的吸附效果。
實施例2將TiCl4溶於3mol/L的HCl溶液中，然後經稀釋得Ti濃度為0.86mol/L；HCl濃度為0.7mol/L的鈦柱化劑，按Ti/蒙脫土＝20meq/g比例將鈦柱化劑慢慢滴加於在不斷攪拌下配成的2％(wt)蒙脫土懸浮液中，蒙脫土的平均粒徑為5-50微米。經過3小時的攪拌後，將懸浮液置入高壓容器中密閉，在溫度為300℃條件下靜置12h，懸浮液取出後經固液分離，同時用蒸餾水洗滌數次至無Cl離子並於100℃下烘乾。最後於600℃-650℃下煅燒5h，經研磨得鈦柱撐蒙脫土，將鈦柱撐蒙脫土以4％(wt)的濃度浸泡在0.1mol/L的硝酸銀溶液中，靜置12h後，在過濾，於370瓦微波爐內照射10分鐘，再於120℃下烘乾，製得脫氟離子篩。研究結果表明氟離子篩對飲用水中氟離子有很好的吸附效果。
權利要求
1.一種用於飲用水的脫氟離子篩，其特徵在於，在蒙脫土層柱化合物粉體，其上負載質量為0-2％的銅、銀、鈰或釓的一種或兩種或三種或四種。
2.一種按權利要求1所述的脫氟離子篩的製備方法，其過程包括選擇蒙脫土為基材，在一定的熱力學條件下進行鈦柱撐，結合微波輻射技術，其特徵在於包括下列步驟1).將TiCl4溶於0.1-5mol/L濃度的HCl溶液中，然後經稀釋得含Ti濃度為0.4-0.9mol/L的鈦柱化劑；2).將蒙脫土按照質量1％-5％的比例配製懸浮液，蒙脫土的平均粒徑為5-50微米，將鈦柱化劑緩慢滴加入所配懸浮液中，邊滴加邊攪拌。攪拌結束後，將懸浮液置於耐壓容器中，分別在0-5MPa壓力和10-300℃溫度條件下靜置0-48小時。然後濾出，在100-120℃條件下烘乾；3).將樣品置於馬福爐中，在室溫-860℃條件下的任一個或多個溫度點加熱1-8小時，隨爐冷卻，研磨至粒度為80-200目；4).將焙燒的蒙脫土於室溫下分別浸泡在0.01mol/L-0.5mol/L的硫酸銅銨溶液、硝酸銀溶液、硝酸鈰溶液或氧化釓溶液中，浸泡1-48小時，過濾取出；5).將以上樣品在370W的微波下照射1-60分鐘，烘乾；6).將步驟5)得到的蒙脫土置於馬福爐中於300-400℃下加熱1-8小時，製成脫氟離子篩；7).若是按步驟4)中將蒙脫土浸於硝酸銀溶液中，加入甲醛5％-10％(wt)，浸泡1-48小時後，於70-90℃下避光靜置5小時，過濾取出，烘乾，得含銀脫氟離子篩。
全文摘要
本發明涉及一種飲用水的脫氟離子篩及其製備方法，屬於飲用水中雜質淨化技術。所述的脫氟離子篩，是在蒙脫土層柱化合物粉體，其上負載質量為0－2％的銅、銀、鈰或釓的一種或兩種或三種或四種。其製備過程包括.鈦柱化劑製備，蒙脫土鈦柱撐，焙燒，焙燒的蒙脫土浸泡於金屬溶液負載金屬離子，再經加熱製得脫氟離子篩。本發明的優點在於，脫氟離子篩可在室溫條件下使用，使用效果好，具有對飲用水中氟離子深度吸附和淨化的功能。
文檔編號B01J20/10GK1712125SQ20051001339
公開日2005年12月28日 申請日期2005年4月30日 優先權日2005年4月30日
發明者那平, 劉劍鋒, 張海燕, 王鬱凝, 胡濤, 孫巖, 王榕樹 申請人:天津大學