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专利号: 2021104416514
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)调节含氟水体的pH值至3.0 10.0,过滤,得到滤液水体;

~

2)将强碱性树脂基载钕纳米复合材料填装在吸附塔中,然后向吸附塔中通入步骤1)获得的滤液水体,使所述滤液水体中的氟离子被吸附在所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料上,得到吸附处理后的水体;

其中,所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料是以大孔强碱性阴离子树脂为母体,在母体上固载氢氧化钕纳米颗粒作为吸附氟离子的活性组分;

3)当吸附达到吸附泄漏点后,停止吸附,先用NaOH溶液进行洗脱,使氟离子从吸附饱和的强碱性树脂基载钕纳米复合材料中脱附出来;然后用NaCl溶液漂洗,使强碱性树脂基载钕纳米复合材料中残余的氢氧根离子转化成氯离子,最后用去离子水冲洗至中性,即再生完成;再生完成后的强碱性树脂基载钕纳米复合材料再重复利用于步骤2)的吸附过程。

2.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,步骤1)中,含氟水体中氟离子的质量浓度为0.05 20 mg/L,水体中其~

他共存的干扰阴离子的质量浓度小于氟离子质量浓度的500倍;所述其他共存的干扰阴离‑ ‑ 2‑ 3‑ 

子为Cl、NO3、SO4 、PO4 中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,步骤3)中,以氟元素的质量浓度计,所述吸附泄漏点为出水中氟离子的质量浓度>0.01 mg/L。

4.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,步骤3)中,所述NaOH溶液的质量百分比浓度为5 20%,NaCl溶液的质量~

百分比浓度为2 8%;NaOH溶液或NaCl溶液通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层进行~

洗脱时,操作条件均为:在10 40℃温度下,以每小时1 5个树脂床层体积的流速进行洗脱再~ ~

生。

5.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,步骤2)中,滤液水体通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层进行吸附时,吸附温度为10 40℃,优选为20 30℃,滤液水体以每小时10 20个树脂床层体积的~ ~ ~

流速通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层;所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料中,大孔强碱性阴离子树脂的型号为D‑201,活性组分氢氧化钕的含量以Nd元素计,复合材料中Nd元素的重量百分比3% 25%内。

~

6.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,步骤(2)和(3)采用单塔吸附‑脱附或多塔串联吸附‑单塔脱附的运行方式。

7.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料的制备方法,包括以下步骤:i)将大孔强碱性阴离子树脂用超纯水清洗后,用HCl溶液浸泡,过滤得到树脂,再用NaOH溶液浸泡,过滤,所得树脂再加入NaCl溶液中静置,最后用超纯水洗至pH呈中性,用乙醇浸泡后,烘干,得到预处理后的大孔强碱性阴离子树脂;

ii)向乙醇水溶液中加入钕盐,加入步骤i)烘干后的大孔强碱性阴离子树脂,水浴加热下浸渍,过滤后得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料前体;

iii)将步骤ii)所得强碱性树脂基载钕纳米复合材料前体加入NaOH溶液中反应后,过滤,得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料中间体;

iv)将步骤iii)所得强碱性树脂基载钕纳米复合材料中间体加入NaCl溶液中反应,过滤后用超纯水洗至中性,用乙醇浸泡后,烘干,得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料。

8.如权利要求7所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,步骤i)中,大孔强碱性阴离子树脂经HCl溶液、NaOH溶液和NaCl溶液浸泡的时间分别为5 8 h、5 8 h和3 5 h;所述HCl溶液、NaOH溶液和NaCl溶液的质量百分比浓~ ~ ~

度均在3 8%范围内;步骤i)中烘干的温度在50 60℃。

~ ~

9.如权利要求7所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,步骤ii)中,所述钕盐为六水合硝酸钕,钕盐与大孔强碱性阴离子树脂的投料质量比为为1:0.15 1:0.3,水浴加热的温度为50 60℃,时间为20 30 h;步骤iii)中~ ~ ~

所述的NaOH溶液的质量百分比浓度为5% 20%,反应时间为10 12 h。

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10.如权利要求7所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法,其特征在于,步骤iv)中,所述的NaCl溶液的质量百分比浓度为2% 8%,反应时间~

为10 12 h,乙醇浸泡时间为1 2 h;所述烘干温度为50 60℃。

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