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1、(10)申请公布号 CN 103274492 A(43)申请公布日 2013.09.04CN103274492A*CN103274492A*(21)申请号 201310251733.8(22)申请日 2013.06.21C02F 1/28(2006.01)(71)申请人东华大学地址 201620 上海市松江区松江新城人民北路2999号(72)发明人刘朋超 马敬红 龚静华 徐坚(74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所 31233代理人黄志达(54) 发明名称利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理废水的方法(57) 摘要本发明涉及一种利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理废水的方法，包括。
2、：将多孔中空氧化铝纳米纤维浸渍在染料废水中，搅拌吸附5-120min，得到吸附有染料的多孔中空氧化铝纳米纤维，然后进行煅烧，脱除染料分子，重复循环利用，其中多孔中空氧化铝纳米纤维和染料的质量比为80:3160:1。本发明提供的废水处理方法工艺简单，成本低廉且可以循环利用，对资源的可再生利用与环境保护具有积极的效果。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图3页(10)申请公布号 CN 103274492 ACN 103274492 A1/1页21.一种利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理。
3、废水的方法，包括：将多孔中空氧化铝纳米纤维浸渍在染料废水中，搅拌吸附5-120min，得到吸附有染料的多孔中空氧化铝纳米纤维，然后进行煅烧，脱除染料分子，重复循环利用，其中多孔中空氧化铝纳米纤维和染料的质量比为80:3160:1。2.根据权利要求1所述的一种利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理废水的方法，其特征在于：所述多孔中空氧化铝纳米纤维的直径为50-1300nm，比表面积为8-80m2/g。3.根据权利要求1所述的一种利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理废水的方法，其特征在于：所述染料废水的浓度为50mg/L300mg/L。4.根据权利要求3所述的一种利用循环再生的多孔中空氧化铝。
4、纳米纤维处理废水的方法，其特征在于：所述染料废水的浓度为50mg/L100mg/L。5.根据权利要求1所述的一种利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理废水的方法，其特征在于：所述煅烧温度为300800，煅烧时间为2-10h，升温速率为5/min-15/min。权 利 要 求 书CN 103274492 A1/3页3利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理废水的方法技术领域0001 本发明属于废水处理方法领域，特别涉及一种利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理废水的方法。背景技术0002 水是一种宝贵的自然资源，是人类和一切生物赖以生存的物质基础。全球总储水量估计为13.9亿立方千米，其中海。
5、洋就占97.2%，而淡水总量仅为0.36亿立方米，其中可利用的淡水总量不足世界总储水量的1%。0003 在2012年3月18日，联合国发出警告，除非各国政府采取有力措施，否则到2025年，世界上就将有近1/3的人口（23亿）无法获得安全的饮用水。而中国水资源为2.8万亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均占有量仅为世界平均水平的1/4，在世界名列121位，是世界13个人均水资源最贫乏的国家之一。无论是世界还是中国都面临着严重的水资源危机。0004 由染料造成的水污染问题存在于染色、纸张、纺织、塑料、皮革、化妆品和食品等工业领域中。染料废水释放的有毒物质对。
6、水生态系统和环境安全产生了很大的威胁，这些染料包括直接性、反应性、酸碱性和分散性染料。对于染料废水的处理方法包括化学法、生化法和物化法。其中化学法包括化学混凝法、氧化法和电化学法；生化法主要是利用优良的脱色菌和菌群对染料进行脱色。但是这两种方法存在的最大问题就是能耗高和成本高。物化法应用于染料废水处理的方法有吸附法、膜分离法、萃取法、磁分离法、超声波法等，以及在废水处理中常用的过滤、沉淀、气浮等物理方法。相比于其他的物化法，吸附法造价低、操作灵活、设计简单、易于操作，并且对于染料中的有毒物质不敏感，因而是一种有效的水处理再生手段，所采用的吸附剂一般为多孔的活性炭、介孔硅和其他具有等级结构的物质。
7、。活性炭是一种优良的吸附剂，至今仍是有色染料废水的最好吸附剂。但由于活性炭价格昂贵、实际难以再生，加之活性炭较易损失等问题，使得活性炭吸附运行费用高，常用作废水预处理或深度处理。所以开发一种低成本高吸附率并且可重复利用的吸附剂是迫切需要的。0005 氧化铝目前已被发现的结构变体有15种以上，按生成温度可分为低温氧化铝和高温氧化铝两大类，其中低温过渡态的-Al2O3具备多孔性、高分散度、高比表面积、良好的吸附性、热稳定性和表面酸性，并且通过控制制备条件可制得不同比表面积和孔容的-Al2O3产品,常被称作“活性氧化铝” ,用作吸附剂和催化剂(及其载体),是催化剂载体领域应用最为广泛的品种。活性氧化。
8、铝由于表面具有羟基可以对染料进行吸附，但是目前所采用的活性氧化铝一般为颗粒状或者是球状，粒径一般都在微米或者是毫米级别，氧化铝的比表面积低，从而影响氧化铝对水污染物的吸附效率。发明内容0006 本发明所要解决的技术问题是提供一种利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理废水的方法，该发明相比于其他水处理方法，具有安全可靠，低成本，操作简单，可回说 明 书CN 103274492 A2/3页4复利用的优点。与氧化铝颗粒相比，其特点为具有更高的比表面积，从而在一定时间内具有更高的污水处理能力。0007 本发明的一种利用循环再生的多孔中空氧化铝纳米纤维处理废水的方法，包括：0008 将多孔中空氧化铝纳。
9、米纤维浸渍在染料废水中，搅拌吸附5-120min，得到吸附有染料的多孔中空氧化铝纳米纤维，然后进行煅烧，脱除染料分子，重复循环利用，其中多孔中空氧化铝纳米纤维和染料的质量比为80:3160:1。0009 所述多孔中空氧化铝纳米纤维的直径为50-1300nm，比表面积为8-80m2/g。0010 所述染料废水的浓度为50mg/L300mg/L。0011 所述染料废水的浓度为50mg/L100mg/L。0012 所述煅烧温度为300800，煅烧时间为2-10h，升温速率为5/min-15/min。0013 多孔中空氧化铝纳米纤维的制备方法见专利：申请号为“201210238097.0”，名称为“一。
10、种通过静电纺制备多孔中空纳米氧化铝纤维的方法”。0014 一种通过静电纺制备多孔中空纳米氧化铝纤维的方法，包括：0015 （1）将金属盐和聚合物溶解于共溶剂中，制备成均匀或稳定分散的纺丝液；其中金属盐的分解温度低于聚合物的降解温度，聚合物的玻璃化转变温度低于金属盐的分解温度，金属盐分解生成的氧化物的扩散速率小于金属盐的扩散速率；0016 （2）将上述纺丝液进行静电纺丝，制备杂化纳米纤维；0017 （3）将上述杂化纳米纤维干燥后，进行热处理，得到多孔中空纳米氧化铝纤维。0018 有益效果0019 （1）本发明利用多孔中空氧化铝纳米纤维的高比表面和高效吸附的特性，对于含有染料的废水进行吸附处理，以。
11、达到净化污水的目的；0020 （2）本发明相比于其他水处理方法，具有安全可靠，低成本，操作简单，而且不会对生态环境造成二次污染与破坏，可回复利用的优点，与氧化铝颗粒相比，其特点为具有更高的比表面积，从而在一定时间内具有更高的污水处理能力。附图说明0021 图1为多孔中空氧化铝纳米纤维的扫描电镜照片；0022 图2为利用多孔中空氧化铝纳米纤维对刚果红溶液进行吸附处理的紫外可见光谱曲线，其中内插图为刚果红溶液颜色随时间变化照片；0023 图3为利用多孔中空氧化铝纳米纤维对刚果红溶液进行处理前（a）与90min后（b）的对比照片。具体实施方式0024 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这。
12、些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。0025 实施例1说 明 书CN 103274492 A3/3页50026 采用静电纺丝法制备多孔中空氧化铝纳米纤维，其平均直径为450纳米，比表面积为48m2/g，将0.01g纳米纤维分散于15g甲基蓝水溶液中（100mg/L），搅拌吸附2h后，经过紫外光谱分析，溶液中甲基蓝的去除率为91.3%。将已吸附染料的纳米纤维在500的条件下进行煅烧2h，再次放入相同浓度的染料溶液中进行第二次和第三次吸附，溶液中。
13、染料的去除率分别为89.7%和88%。0027 实施例20028 采用静电纺丝法制备多孔中空氧化铝纳米纤维，其平均直径为280纳米，比表面积为61m2/g，将0.02g纳米纤维分散于15g刚果红水溶液中（50mg/L），搅拌吸附2h后，经过紫外光谱分析溶液中刚果红去除率为97.7%。将已吸附染料的纳米纤维在700的条件下进行煅烧4h，再次放入相同浓度染料溶液中进行第二次和第三次吸附，溶液中染料的去除率分别为94.7%和92%。0029 实施例30030 采用静电纺丝法制备多孔中空氧化铝纳米纤维，其平均直径为790纳米，比表面积为44m2/g，将0.03g纳米纤维分散于15g甲基橙水溶液中（10。
14、0mg/L），搅拌吸附2h后，经过紫外光谱分析刚果红去除率为92%。将已吸附染料的纳米纤维在600的条件下进行煅烧4h，除去染料分子再次放入相同浓度染料溶液中进行第二次和第三次吸附，溶液中染料的去除率分别为88.7%和86%。0031 实施例40032 采用静电纺丝法制备多孔中空氧化铝纳米纤维，其平均直径为740纳米，比表面积为56m2/g，将0.01g纳米纤维分散于15g品红水溶液中（150mg/L），搅拌吸附2h后，经过紫外光谱分析品红去除率为95.4%。将已吸附染料的纳米纤维在600的条件下进行煅烧2h，再次放入相同浓度染料溶液中进行第二次和第三次吸附，溶液中染料的去除率分别为92.8%和88.7%。说 明 书CN 103274492 A1/3页6图1说 明 书 附 图CN 103274492 A2/3页7图2说 明 书 附 图CN 103274492 A3/3页8图3说 明 书 附 图CN 103274492 A。