液陳化24h，然后將反應完成后的漿液經布氏漏斗抽濾，再用新鮮無氧去離子水沖洗進行數次洗滌，濾餅經冷凍干燥后，得到產物D，產物D即為有機陰離子插層的綠銹材料，本實施例有機綠銹的合成機廢水處理實驗均在隔氧條件下完成。將得到的有機陰離子插層的綠銹材料進行X射線粉末衍射表征，表征結果為圖1所示，其中橫坐標為衍射角度，縱坐標為衍射峰強度，結果表明已成功合成有機陰離子插層的綠銹。
[0017]用甲基橙和新鮮無氧去離子水配配制濃度為20mg/L的模擬有機廢水，取500mL于反應燒瓶中，調節溶液初始PH為7.0-7.5，采用本實施例制備的有機陰離子插層的綠銹材料進行芬頓處理水中有機污染物的方法，具體為:將有機陰離子插層的綠銹材料投加到含有有機污染物濃度范圍為20~200mg/L的水中，同時還向含有有機污染物的水加入質量百分比濃度為30%的H2O2溶液lmL，并在避光條件下均勻攪拌，反應溫度控制在接近25 V，調控反應初始pH接近7.0，按照設定的時間間隔對經過芬頓處理的含有有機污染物的水進行取樣、離心分離并分析上清液中甲基橙溶液的剩余濃度，結果表明，15min后去除率達到96%，此時有機綠銹反應后的產物依然保持著層狀雙金屬氫氧化物的層狀結構。
[0018]本實施例制備了有機陰離子插層的層狀雙金屬氫氧化物，即通過共沉淀法合成有機陰離子插層的綠銹材料，并利用綠銹結構中Fe2+和H2O2的芬頓作用原理，產生具有強氧化性的羥基自由基，對水體中有機污染物進行降解去除。本實施例有機綠銹的合成機廢水處理過程均在隔氧條件下完成，本實施例合成的有機陰離子插層的有機綠銹材料經過芬頓處理反應后的產物依然保持著層狀雙金屬氫氧化物的特征層狀結構，將反應后產物進行X射線粉末衍射表征，表征結果為圖2所示，其中橫坐標為衍射角度，縱坐標為衍射峰強度，結果也表明經過芬頓處理反應后的產物仍然為有機陰離子插層的綠銹材料。本實施例的優點在于采用較簡單方便的方法合成有機插層的綠銹，其與H2O2組成的芬頓體系，對有機污染物的降解去除時間短效率高，對環境二次污染小，同時有機綠銹的結構在反應后得以保持。
[0019]實施例二:
本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于:
在本實施例中，一種有機陰離子插層的綠銹材料的制備方法，包括如下步驟:
a.在惰性氣體保護下，采用新鮮無氧去離子水作為溶劑，分別稱取1.9994g Fe2(SO4)3和5.5604g FeSO4.7Η20并分別溶于10mL無氧去離子水中，將硫酸亞鐵溶液和硫酸鐵溶液配制成含有金屬陽離子的混合溶液Α，以濃度為lmol/L的NaOH溶液為B，稱取3.4848g SDS并溶于10mL無氧去離子水中，配制成與Fe3+摩爾數相同的有機陰離子溶液C ;
b.本步驟與實施例一相同。
[0020]用剛果紅和新鮮無氧去離子水配配制濃度為20mg/L的模擬有機廢水，取500mL于反應燒瓶中，調節溶液初始PH為7.0-7.5，采用本實施例制備的有機陰離子插層的綠銹材料進行芬頓處理水中有機污染物的方法，具體為:將有機陰離子插層的綠銹材料投加到含有有機污染物濃度范圍為20~200mg/L的水中，同時還向含有有機污染物的水加入質量百分比濃度為30%的H2O2溶液lmL，并在避光條件下均勻攪拌，反應溫度控制在接近25 V，調控反應初始pH接近7.0，按照設定的時間間隔對經過芬頓處理的含有有機污染物的水進行取樣、離心分離并分析上清液中剛果紅溶液的剩余濃度，結果表明，15min后去除率達到95%，此時有機綠銹反應后的產物依然保持著層狀雙金屬氫氧化物的層狀結構。
[0021]上面結合附圖對本發明實施例進行了說明，但本發明不限于上述實施例，還可以根據本發明的發明創造的目的做出多種變化，凡依據本發明技術方案的精神實質和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，只要符合本發明的發明目的，只要不背離本發明有機陰離子插層的綠銹材料、其制備方法及其應用的技術原理和發明構思，都屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種有機陰離子插層的綠銹材料，其特征在于，是有機陰離子插層的層狀雙金屬氫氧化合物，其結構通式為:[M2YxM' (OH) 2]x+ (AnO x/n*mH20,其中M2+和M 3+分別為二價和三價金屬陽離子，An_為層間插層的有機陰離子，y取值0.17〈y〈0.33，M 2+、M3+的摩爾比值在(2-4):1之間，m=l-Ny/n，其中N為有機陰離子占據的位置數目，η為有機陰離子的電荷數。2.根據權利要求1所述有機陰離子插層的綠銹材料，其特征在于:插層的有機陰離子A11—是十二烷基苯磺酸根陰離子、十二烷基磺酸根陰離子和C9~C16的羧酸根陰離子中的任意一種有機陰離子或任意幾種陰離子的混合陰離子。3.根據權利要求1或2所述有機陰離子插層的綠銹材料，其特征在于2+和M3+分別為 Fe2+和 Fe 3+。4.一種權利要求1所述有機陰離子插層的綠銹材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: a.在惰性氣體保護下，采用無氧去離子水作為溶劑，按照接近陽離子Fe2+=Fe3+=2:1的摩爾比混合比例，將硫酸亞鐵溶液和硫酸鐵溶液配制成含有金屬陽離子的混合溶液A，以濃度為lmol/L的NaOH溶液為B，將有機陰離子的鹽溶于水或乙醇中配制成與Fe3+摩爾數接近的陰離子溶液C ; b.繼續在惰性氣體保護下，以四口燒瓶為反應容器，同時將在所述步驟a中配制的溶液A和溶液B分別通過恒壓滴定漏斗逐滴加入位于反應容器中持續攪拌著的溶液C中，混合形成反應溶液，控制反應溶液的pH值為6.5-7.3，控制反應溫度為接近室溫25 °C，對反應溶液持續攪拌至少Ih后，將反應容器的水浴溫度升至接近60°C，使反應溶液陳化至少24h，然后將反應完成后的漿液依次經抽濾、洗滌、冷凍干燥后，得到產物D，產物D即為有機陰離子插層的綠銹材料。5.根據權利要求4所述有機陰離子插層的綠銹材料的制備方法，其特征在于:在所述步驟a中，插層的有機陰離子A11—是十二烷基苯磺酸根陰離子、十二烷基磺酸根陰離子和C9~C16的羧酸根陰離子中的任意一種有機陰離子或任意幾種陰離子的混合陰離子。6.一種權利要求1所述有機陰離子插層的綠銹材料的應用，其特征在于，其為利用有機陰離子插層的綠銹材料芬頓處理水中有機污染物的方法，具體為:將有機陰離子插層的綠銹材料投加到含有有機污染物濃度范圍為20~200mg/L的水中，同時還向含有有機污染物的水加入H2O2溶液，并在避光條件下均勻攪拌，反應溫度控制在接近25°C，調控反應初始PH接近7.0，按照設定的時間間隔對經過芬頓處理的含有有機污染物的水進行取樣分析，當水中的污染物達到去除率達到設定標準后，水處理反應結束，此時有機綠銹反應后的產物依然保持著層狀雙金屬氫氧化物的層狀結構。7.根據權利要求6所述有機陰離子插層的綠銹材料的應用，其特征在于:含有有機污染物的水中的有機污染物是甲基橙、剛果紅、苯酚或硝基苯有機物。
【專利摘要】本發明公開了一種有機陰離子插層的綠銹材料、其制備方法及其應用，涉及一種有機陰離子插層的層狀雙金屬氫氧化物，即有機綠銹的制備，通過共沉淀法合成有機陰離子插層的綠銹，并利用綠銹結構中Fe2+和H2O2的芬頓作用原理，產生具有強氧化性的羥基自由基，對水體中有機污染物進行降解去除。本發明的優點在于采用較簡單方便的方法合成有機插層的綠銹，其與H2O2組成的芬頓體系，對有機污染物的降解去除時間短效率高，對環境二次污染小，同時有機綠銹的結構在反應后得以保持。
【IPC分類】C02F1/72
【公開號】CN104909444
【申請號】CN201510365138
【發明人】阮秀秀, 徐楠楠, 程玲, 陳雨涵, 陳樺
【申請人】上海大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月29日