本發(fā)明涉及化學(xué)材料領(lǐng)域，具體的，本發(fā)明涉及選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽磁性氟化吸附劑、制備方法及其應(yīng)用，更具體的，本發(fā)明涉及一種能夠選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑、一種制備選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的方法、選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的用途及一種再生選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的方法。

背景技術(shù)：

全氟辛基磺酸鹽(PFOS)是一種典型的全氟化合物，在2009年就已被斯德哥爾摩公約列入禁止使用的持久性有機(jī)物污染物名錄，引起廣泛關(guān)注。但是，介于其特殊性質(zhì)，PFOS難以在短期內(nèi)被其他化學(xué)品所取代，目前在鍍鉻、半導(dǎo)體以及泡沫滅火器生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi)PFOS仍然被使用。使用或生產(chǎn)PFOS都會對水環(huán)境帶來污染。對于水環(huán)境中PFOS的去除，目前比較應(yīng)用較多且效果較好的技術(shù)主要是吸附方法，包括活性炭、離子交換樹脂、殼聚糖、無機(jī)礦物等都被廣泛地研究。但是上述吸附材料對PFOS不具備選擇性吸附能力，其吸附受水環(huán)境中共存有機(jī)物的影響嚴(yán)重，吸附床層容易在共存污染物的競爭作用下短時間內(nèi)喪失對PFOS的去除能力，需要多次頻繁的再生。氟化材料被證明是一種良好的選擇性吸附材料，但其表面疏水特性，導(dǎo)致在水中會形成團(tuán)聚，影響其吸附性能。粉末吸附材料例如粉末活性炭、碳納米管、納米硅材料等雖然對PFOS有較快的吸附去除能力，但難以分離回收。因此，開發(fā)高效選擇性吸附以及分散性好并容易從水中分離回收的氟化材料是目前水中PFOS去除研究領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)。理想的吸附材料要求制備成本低，吸附快、吸附選擇性好、容易分離，容易再生等優(yōu)點(diǎn)。但是目前常規(guī)的吸附材料選擇性差吸附慢，在實(shí)際應(yīng)用中受水環(huán)境中無機(jī)和有機(jī)物的影響，吸附效果差。

因此，開發(fā)一種針對水中PFOS去除的高選擇性且吸附速率快，容易分離的吸附材料是很有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種商業(yè)選擇。

以下認(rèn)識及設(shè)想，是發(fā)明人作出本發(fā)明的基礎(chǔ)：

PFOS具有疏水疏油的特性，在水中碳氟鏈既排斥水分子同時也不親和碳?xì)湮镔|(zhì)，而碳氟鏈之間有相互吸引的傾向。因此，可利用“相似相容”原理，在吸附劑表面進(jìn)行有機(jī)氟化修飾，利用材料表面的碳氟鏈吸附水中的PFOS。而碳氟鏈的疏油作用又可以排斥碳?xì)溆袡C(jī)物，從而達(dá)到選擇性去除PFOS的目的。

無機(jī)礦物材料例如膨潤土、蒙脫石、蛭石等，價格低廉，且具有優(yōu)良的陽離子交換能力。若選擇價格低廉的上述礦物材料，通過陽離子反應(yīng)嫁接上氟化季銨碘化物，設(shè)計試驗(yàn)，可能制備出具有氟化表面的選擇性吸附材料。

若將親水性的納米鐵氧化物嵌入氟化材料的外表面，可以提高其表面親水性，又不改變層內(nèi)的氟化特性，且可以賦予材料磁性分離的特性。因此，可設(shè)計試驗(yàn)，可通過球磨的方法可能將納米鐵氧化物嵌入氟化材料表面，制備出外表面親水內(nèi)部氟化的選擇性吸附PFOS的材料。這種材料很可能既高效選擇性吸附PFOS，又不會因?yàn)檫^于疏水的表面而團(tuán)聚，且能夠被磁性分離。

依據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種選擇性吸附PFOS材料的制備方法，包括步驟：(1)以1:2～1:20的質(zhì)量比將具有陽離子交換能力的礦物材料置于0.01～0.5mol/L的氟化季銨碘化物溶液中，以便得到氟化礦物材料；(2)利用有機(jī)溶劑對所述氟化礦物材料進(jìn)行洗滌，以便得到磁性氟化吸附劑粗品；以及(3)以1:2～1:50的質(zhì)量比將納米鐵氧化物與所述磁性氟化吸附劑粗品混合并進(jìn)行球磨處理，以便獲得所述磁性氟化吸附劑。

上述本發(fā)明這一方面的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的制備方法，可以以價格低廉的無機(jī)礦物作為基體材料，通過氟化反應(yīng)，能夠制備出具有氟化表面的選擇性吸附材料。通過簡單的球磨處理能夠?qū)⒓{米鐵氧化物嵌入到氟化材料表面，使其具有表面親水內(nèi)部氟化的獨(dú)特性質(zhì)，可以更好的分散在水中，并能夠被磁性分離。與其他吸附材料相比，制備出的氟化材料可以排斥碳?xì)溆袡C(jī)物，能夠選擇性地捕集水體中的PFOS。表面的親水性可以防止團(tuán)聚，提高對PFOS的吸附速率和吸附量。對PFOS的快速吸附加上其優(yōu)異的選擇性、易再生和磁性的特點(diǎn)，使利用本發(fā)明這一方法制備得的磁性氟化吸附劑在去除水中PFOS以及PFOS回收利用等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明具體實(shí)施例的制備選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的方法。

(1)以1:2～1:20的質(zhì)量比將具有陽離子交換能力的礦物材料置于0.01～0.5mol/L的氟化季銨碘化物溶液中，以便得到氟化礦物材料。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，采用的礦物材料可以為選自膨潤土、蒙脫石和蛭石中的至少一種。上述礦物材料具有較好的陽離子交換能力。若選擇價格低廉的上述礦物材料，通過陽離子反應(yīng)嫁接上氟化季銨碘化物，設(shè)計試驗(yàn)，可能制備出具有氟化表面的選擇性吸附材料。根據(jù)本發(fā)明的具體示例，優(yōu)選可以選擇蛭石，蛭石的價格低廉且陽離子交換容量大，由此可以制備得到氟化效果極好的礦物材料。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述氟化季銨碘化物為C₁₄H₁₆F₁₇IN₂O₂S。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，步驟(1)為：以1:2～1:20的質(zhì)量比將具有陽離子交換能力的礦物材料(膨潤土、蒙脫石或蛭石)置于0.01～0.5mol/L的氟化季銨碘化物溶液中，以獲得氟化礦物材料。由此通過采用上述礦物材料以及與氟化季銨碘化物溶液的的質(zhì)量比可以有效地制備得到具有氟化表面的選擇性吸附材料。

根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，步驟(1)包括：以1:2～1:20的質(zhì)量比將膨潤土、蒙脫石和蛭石置于以下濃度的氟化季銨碘化物溶液中60～90攝氏度恒溫攪拌至少1小時：0.01mol/L、0.05mol/L、0.1mol/L、0.3mol/L和0.5mol/L。如此，能夠獲得氟化效果極好的氟化材料。由此可以進(jìn)一步提高礦物材料的表面的氟化效果。

更佳的，使用陽離子交換容量更大的蛭石與0.5mol/L的氟化季銨碘化物溶液的質(zhì)量比為1:12；85攝氏度水浴和/或攪拌12小時。由此可以進(jìn)一步提高礦物材料的表面的氟化效果。

(2)利用有機(jī)溶劑對所述氟化礦物材料進(jìn)行洗滌，洗掉殘留的未反應(yīng)的氟化季銨碘物，以便得到磁性氟化吸附劑粗品。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施，有機(jī)溶劑為選自甲醇、乙醇、丙酮和乙腈中的至少一種。由此可以進(jìn)一步提高洗滌效果。上述有機(jī)溶劑優(yōu)選為甲醇。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，步驟(2)具體可以：利用濃度大于70％的甲醇反復(fù)沖洗(1)中的氟化材料，直至沖洗出的溶液中無有機(jī)氮檢出。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，步驟(2)進(jìn)一步包括：將所述磁性氟化吸附劑粗品在40-80攝氏度下進(jìn)行烘干處理，由此可以去除殘留在氟化吸附劑粗品上的有機(jī)溶劑。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，優(yōu)選地，在65攝氏度下進(jìn)行所述烘干處理，可以更好去除殘留有機(jī)溶劑。

(3)以1:2～1:50的質(zhì)量比將納米鐵氧化物與磁性氟化吸附劑粗品混合并進(jìn)行球磨處理，以便獲得所述磁性氟化吸附劑。由此可以將親水性的納米鐵氧化物嵌入磁性氟化吸附劑粗品的外表面，可以提高其表面親水性，又不改變層內(nèi)的氟化特性，且可以賦予材料磁性分離的特性。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟(3)為，以1:2～1:50的質(zhì)量比將納米四氧化三鐵和/或納米三氧化二鐵與獲得的磁性氟化吸附劑粗品混合，并進(jìn)行球磨處理，球料質(zhì)量比50:1～5:1，球磨處理采用的轉(zhuǎn)速為100～1000rpm，球磨處理時間1～4小時，球磨處理采用選自鐵球、不銹鋼球、瑪瑙球和鋯球中的一種。由此通過采用上述球磨處理?xiàng)l件可以有效地將親水性的納米鐵氧化物嵌入磁性氟化吸附劑粗品的外表面，并且進(jìn)一步提高球磨處理效率。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，步驟(3)優(yōu)選地按照下列步驟進(jìn)行：

以1:20的質(zhì)量比將納米四氧化三鐵和/或納米三氧化二鐵與獲得的磁性氟化吸附劑粗品混合，并進(jìn)行球磨處理，球料質(zhì)量比為50:1，球磨處理采用的轉(zhuǎn)速為550rpm，球磨時間2小時，球磨處理采用不銹鋼球。由此通過采用上述球磨處理?xiàng)l件可以有效地將親水性的納米鐵氧化物嵌入磁性氟化吸附劑粗品的外表面，并且進(jìn)一步提高球磨處理效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在進(jìn)行步驟(1)之前，對無機(jī)礦物材料進(jìn)行凈化均一處理，其中包括依次進(jìn)行以下：以1:5～1:20的質(zhì)量比將所述礦物材料置于去離子水中，攪拌至少2小時，沉降至少8小時，分離出粒度小于5μm的礦物材料，對烘干分離出的礦物材料進(jìn)行研磨過篩。

根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，發(fā)明人多次試驗(yàn)調(diào)整優(yōu)化確定了該凈化均一處理的具體條件或組合條件，利于后續(xù)步驟有效進(jìn)行，例如，以1:12的質(zhì)量比將所述礦物材料置入所述去離子水中；和/或，攪拌4小時；和/或，沉降10小時；和/或，進(jìn)行所述沉降后，利用虹吸法提純；和/或，分離出粒度小于2μm的礦物材料；和/或，110攝氏度下烘干分離出的礦物材料；和/或，研磨過100目篩。

根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的制備方法，以價格低廉的無機(jī)礦物作為基體材料，通過氟化反應(yīng)，能夠制備出具有氟化表面的選擇性吸附材料。通過簡單的球磨處理能夠?qū)⒓{米鐵氧化物嵌入到氟化材料表面，使其具有表面親水內(nèi)部氟化的獨(dú)特性質(zhì)，可以更好的分散在水中，并能夠被磁性分離。與其他吸附材料相比，制備出的氟化材料可以排斥碳?xì)溆袡C(jī)物，能夠選擇性地捕集水體中的PFOS。表面的親水性可以防止團(tuán)聚，提高對PFOS的吸附速率和吸附量。對PFOS的快速吸附加上其優(yōu)異的選擇性、易再生和磁性的特點(diǎn)，使利用本發(fā)明這一方法制備得的磁性氟化吸附劑在去除水中PFOS以及PFOS回收利用等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑，該磁性氟化吸附劑通過前面實(shí)施例的制備方法制備得到。該選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑具有外表面親水內(nèi)表面氟化疏水的結(jié)構(gòu)。如此，使得該材料可以更好的分散在水中，暴露更多吸附位點(diǎn)以快速高效吸附水中PFOS。

根據(jù)本發(fā)明的再一方面，本發(fā)明提供上述實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑在吸附水體中的PFOS中的用途。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，磁性氟化吸附劑在水中能夠被磁性分離。上述對本發(fā)明實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)的描述，同樣適用本發(fā)明實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的用途，在此不再贅述。

依據(jù)本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供一種再生上述實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的方法，該方法包括將吸附有PFOS的磁性氟化吸附劑置于有機(jī)溶劑中至少4小時。由此可以有效地除去吸附的PFOS，并且能夠高效的使該材料恢復(fù)完全的選擇性吸附PFOS的能力。達(dá)到再生磁性氟化吸附劑的目的，進(jìn)而可以提高磁性氟化吸附劑再利用率，降低成本。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述有機(jī)溶劑選自甲醇、乙醇、丙酮和乙腈中的至少一種。由此可以進(jìn)一步提高再生效率和效果。該再生方法簡單，能夠高效的使該材料恢復(fù)完全的選擇性吸附PFOS的能力。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，將使用后的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑置于80％的甲醇溶液中12小時，能夠恢復(fù)該材料的選擇性吸附PFOS的能力，使該材料對PFOS去除率無損失，并保持優(yōu)良磁性分離特性。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的制備方法、選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑、選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的用途以及再生該選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑的方法，至少具有下列優(yōu)點(diǎn)之一：

1、本發(fā)明實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑，即表面負(fù)載納米鐵氧化物的氟化無機(jī)礦物材料，具有外表面親水內(nèi)表面氟化的結(jié)構(gòu)，能夠很好地分散在水溶液中。

2、本發(fā)明實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑，能夠輕易被磁性分離。

3、本發(fā)明實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑對PFOS的吸附速率約為普通粉末活性炭的3倍，陰離子交換樹脂的6倍。

4、本發(fā)明實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑在其他有機(jī)物存在時對PFOS具有優(yōu)異的吸附選擇性。

5、本發(fā)明實(shí)施例的選擇性吸附全氟辛基磺酸鹽的磁性氟化吸附劑可以吸附去除泡沫滅火劑相關(guān)廢水中的PFOS，并可被甲醇溶液實(shí)現(xiàn)完全再生，能夠重復(fù)使用5次后對PFOS去除率保持穩(wěn)定，并保持良好磁性分離特性。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施例中的磁性氟化吸附劑的掃描電鏡圖。

圖2是本發(fā)明的一個實(shí)施例中的磁性氟化吸附劑在普通磁鐵存在下的磁性分離圖。

圖3是本發(fā)明的一個實(shí)施例中的磁性氟化吸附劑對PFOS的吸附動力學(xué)圖。

圖4是本發(fā)明的一個實(shí)施例中的磁性氟化吸附劑在PFOS和不同有機(jī)物共存時對PFOS和對有機(jī)物吸附量的對比示意圖。

圖5是本發(fā)明的一個實(shí)施例中的磁性氟化吸附劑連續(xù)5輪吸附去除泡沫滅火劑使用過程產(chǎn)生的廢水中的PFOS并再生后對PFOS去除率和磁性分離率變化的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。

下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。需要說明的，本文中所使用的術(shù)語“第一”、“第二”等僅為方便描述，不能理解為指示或暗示相對重要性，也不能理解為之間有先后順序關(guān)系。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。

實(shí)施例1

1、吸附劑的制備

(1)將200g的蛭石按與水質(zhì)量比為1:12加入到去離子水中，攪拌4小時，沉降10小時。用虹吸法提純，取粒徑<2μm的部分進(jìn)行離心分離，在110攝氏度下烘干，研磨過100目篩。

(2)取5g步驟(1)制得的蛭石置于85攝氏度0.5mol/L氟化季銨碘化物溶液中，蛭石與溶液的質(zhì)量比為1∶12，攪拌10h。

(3)將步驟(2)得到的氟化蛭石在80％甲醇中反復(fù)沖洗，直至清洗水中無有機(jī)氮測出為止，洗后的氟化蛭石在65攝氏度下烘干。

(4)將烘干過篩后的氟化蛭石與納米四氧化三鐵混合，兩者質(zhì)量比為20:1，置于球磨罐體中，并加入不銹鋼球，球料比為5:1，進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速為550rpm，球磨時間為2小時。球磨后的材料即為所得磁性氟化蛭石。

圖1顯示制備得的吸附材料的掃描電鏡圖，顯示納米四氧化三鐵顆粒(亮色顆粒)均勻分布在蛭石層狀結(jié)構(gòu)上，與氟化蛭石很好的結(jié)合。

圖2顯示制備得的吸附材料能夠在水中有很好的分散，在外加普通磁鐵的條件，能夠被磁性分離。

2、吸附效果實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

2.1將5mg制得的吸附材料投入到25mg/L(46.5μmol/L)的100mL PFOS溶液中，在150rpm條件下震蕩48小時。用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS的濃度。

結(jié)果如圖3所示，負(fù)載納米四氧化三鐵的氟化蛭石比僅氟化的蛭石吸附量和吸附速率更高，其初始吸附速率高達(dá)3759.4mg/g/h，4小時內(nèi)基本達(dá)到吸附平衡。

2.2分別將5mg負(fù)載納米四氧化三鐵的氟化蛭石投加到初始濃度為46.5μmol/L的僅含PFOS溶質(zhì)的溶液中以及含有多種污染物的溶液(包括PFOS、苯甲酸、芐胺、癸基多糖苷、乙二醇單丁醚，各自濃度均為46.5μmol/L)，在150rpm條件下震蕩48h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS和癸基多糖苷的濃度，用分光光度計分析苯甲酸和芐胺的濃度，用高效氣相與質(zhì)譜聯(lián)用分析乙二醇單丁醚濃度。

吸附材料對PFOS在單一體系和復(fù)合體系中的去除率均為69％，如圖4所示，磁性氟化蛭石對其他有機(jī)物去除率不超過12％，吸附選擇性參數(shù)S(PFOS去除率/共存有機(jī)物去除率)最高可達(dá)20.4。

3、再生效果實(shí)驗(yàn)

分別將5mg磁性氟化蛭石加入到含有22.5mg/L的PFOS的泡沫滅火劑廢水中，在150rpm條件下震蕩48小時。用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS的濃度。

將吸附飽和的磁性氟化蛭石過濾后，置于甲醇溶液再生12h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析甲醇中PFOS的濃度，用振動樣品磁強(qiáng)計測量磁性。

再生后的吸附劑再次投入到泡沫滅火劑廢水中，進(jìn)行第二輪吸附。

如此反復(fù)進(jìn)行5次吸附再生實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖5所示，多次重復(fù)使用后氟化蒙脫石對PFOS的去除第一輪后略有下降但隨后保持穩(wěn)定，依然保持能被磁鐵分離的特性，磁性分離率穩(wěn)定在99％以上。

實(shí)施例2

1、吸附劑的制備

(1)將200g的膨潤土按與水質(zhì)量比為1:10加入到去離子水中，攪拌3小時，沉降10小時。用虹吸法提純，取粒徑<2μm的部分進(jìn)行離心分離，在110攝氏度下烘干，研磨過100目篩。

(2)取5g步驟(1)制得的膨潤土置于85攝氏度0.4mol/L氟化季銨碘化物溶液中，膨潤土與溶液的質(zhì)量比為1∶15，攪拌12h。

(3)將步驟(2)得到的氟化膨潤土在70％甲醇中反復(fù)沖洗，直至清洗水中無有機(jī)氮測出為止，洗后的氟化膨潤土在70攝氏度下烘干。

(4)將烘干過篩后的氟化膨潤土與納米四氧化三鐵混合，兩者質(zhì)量比為15:1，置于球磨罐體中，并加入不銹鋼球，球料比為10:1，進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速為600rpm，球磨時間為4小時。球磨后的材料即為所得磁性氟化膨潤土。

制備得的吸附材料能夠在外加普通磁鐵的條件被磁性分離。

2、吸附效果實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

分別將5mg負(fù)載納米四氧化三鐵的氟化膨潤土投加到初始濃度為46.5μmol/L的僅含PFOS溶質(zhì)的溶液中以及含有多種污染物的溶液(包括PFOS、苯甲酸、芐胺、癸基多糖苷、乙二醇單丁醚，各自濃度均為46.5μmol/L)，在150rpm條件下震蕩48h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS和癸基多糖苷的濃度，用分光光度計分析苯甲酸和芐胺的濃度，用高效氣相與質(zhì)譜聯(lián)用分析乙二醇單丁醚濃度。

吸附材料對PFOS在單一體系和復(fù)合體系中的去除率均為60％，磁性氟化膨潤土對其他有機(jī)物去除率不超過10％，吸附選擇性參數(shù)S(PFOS去除率/共存有機(jī)物去除率)最高可達(dá)19。

3、再生效果實(shí)驗(yàn)

分別將5mg磁性氟化膨潤土加入到含有22.5mg/L的PFOS的泡沫滅火劑廢水中，在150rpm條件下震蕩48小時。用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS的濃度。

將吸附飽和的磁性氟化膨潤土過濾后，置于甲醇溶液再生12h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析甲醇中PFOS的濃度，用振動樣品磁強(qiáng)計測量磁性。

再生后的吸附劑再次投入到泡沫滅火劑廢水中，進(jìn)行第二輪吸附。

如此反復(fù)進(jìn)行5次吸附再生實(shí)驗(yàn)，多次重復(fù)使用后氟化蒙脫石對PFOS的去除可保持穩(wěn)定，依然保持能被磁鐵分離的特性，磁性分離率穩(wěn)定在99％以上。

實(shí)施例3

1、吸附劑的制備

(1)將200g的蒙脫石按與水質(zhì)量比為1:12加入到去離子水中，攪拌5小時，沉降15小時。用虹吸法提純，取粒徑<2μm的部分進(jìn)行離心分離，在110攝氏度下烘干，研磨過100目篩。

(2)取5g步驟(1)制得的蒙脫石置于80攝氏度0.5mol/L氟化季銨碘化物溶液中，蒙脫石與溶液的質(zhì)量比為1∶10，攪拌15h。

(3)將步驟(2)得到的氟化蒙脫石在90％甲醇中反復(fù)沖洗，直至清洗水中無有機(jī)氮測出為止，洗后的氟化蒙脫石在60攝氏度下烘干。

(4)將烘干過篩后的氟化蒙脫石與納米四氧化三鐵混合，兩者質(zhì)量比為19:1，置于球磨罐體中，并加入不銹鋼球，球料比為6:1，進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速為600rpm，球磨時間為2小時。球磨后的材料即為所得磁性氟化蒙脫石。

制備得的吸附材料能夠在外加普通磁鐵的條件被磁性分離。

2、吸附效果實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

分別將5mg負(fù)載納米四氧化三鐵的氟化蒙脫石投加到初始濃度為46.5μmol/L的僅含PFOS溶質(zhì)的溶液中以及含有多種污染物的溶液(包括PFOS、苯甲酸、芐胺、癸基多糖苷、乙二醇單丁醚，各自濃度均為46.5μmol/L)，在150rpm條件下震蕩48h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS和癸基多糖苷的濃度，用分光光度計分析苯甲酸和芐胺的濃度，用高效氣相與質(zhì)譜聯(lián)用分析乙二醇單丁醚濃度。

吸附材料對PFOS在單一體系和復(fù)合體系中的去除率均為62％，磁性氟化蒙脫石對其他有機(jī)物去除率不超過8％，吸附選擇性參數(shù)S(PFOS去除率/共存有機(jī)物去除率)最高可達(dá)19.5。

3、再生效果實(shí)驗(yàn)

分別將5mg磁性氟化蒙脫石加入到含有22.5mg/L的PFOS的泡沫滅火劑廢水中，在150rpm條件下震蕩48小時。用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS的濃度。

將吸附飽和的磁性氟化蒙脫石過濾后，置于甲醇溶液再生12h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析甲醇中PFOS的濃度，用振動樣品磁強(qiáng)計測量磁性。

再生后的吸附劑再次投入到泡沫滅火劑廢水中，進(jìn)行第二輪吸附。

如此反復(fù)進(jìn)行5次吸附再生實(shí)驗(yàn)，多次重復(fù)使用后氟化蒙脫石對PFOS的去除可保持穩(wěn)定，依然保持能被磁鐵分離的特性，磁性分離率穩(wěn)定在99％以上。

實(shí)施例4

1、吸附劑的制備

(1)將200g的蛭石按與水質(zhì)量比為1:11加入到去離子水中，攪拌6小時，沉降10小時。用虹吸法提純，取粒徑<2μm的部分進(jìn)行離心分離，在110攝氏度下烘干，研磨過100目篩。

(2)取5g步驟(1)制得的蛭石置于85攝氏度0.45mol/L氟化季銨碘化物溶液中，蛭石與溶液的質(zhì)量比為1∶10，攪拌12h。

(3)將步驟(2)得到的氟化蛭石在80％丙酮中反復(fù)沖洗，直至清洗水中無有機(jī)氮測出為止，洗后的氟化蛭石在60攝氏度下烘干。

(4)將烘干過篩后的氟化蛭石與納米三氧化二鐵混合，兩者質(zhì)量比為15:1，置于球磨罐體中，并加入不銹鋼球，球料比為5:1，進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速為700rpm，球磨時間為2小時。球磨后的材料即為所得磁性氟化蛭石。

制備得的吸附材料能夠在外加普通磁鐵的條件被磁性分離。

2、吸附效果實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

分別將5mg負(fù)載納米三氧化二鐵的氟化蛭石投加到初始濃度為46.5μmol/L的僅含PFOS溶質(zhì)的溶液中以及含有多種污染物的溶液(包括PFOS、苯甲酸、芐胺、癸基多糖苷、乙二醇單丁醚，各自濃度均為46.5μmol/L)，在150rpm條件下震蕩48h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS和癸基多糖苷的濃度，用分光光度計分析苯甲酸和芐胺的濃度，用高效氣相與質(zhì)譜聯(lián)用分析乙二醇單丁醚濃度。

吸附材料對PFOS在單一體系和復(fù)合體系中的去除率均為58％，磁性氟化蛭石對其他有機(jī)物去除率不超過7％，吸附選擇性參數(shù)S(PFOS去除率/共存有機(jī)物去除率)最高可達(dá)18。

3、再生效果實(shí)驗(yàn)

分別將5mg磁性氟化蛭石加入到含有22.5mg/L的PFOS的泡沫滅火劑廢水中，在150rpm條件下震蕩48小時。用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS的濃度。

將吸附飽和的磁性氟化蛭石過濾后，置于丙酮溶液再生12h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析甲醇中PFOS的濃度，用振動樣品磁強(qiáng)計測量磁性。

再生后的吸附劑再次投入到泡沫滅火劑廢水中，進(jìn)行第二輪吸附。

如此反復(fù)進(jìn)行5次吸附再生實(shí)驗(yàn)，多次重復(fù)使用后氟化蛭石對PFOS的去除可保持穩(wěn)定，依然保持能被磁鐵分離的特性，磁性分離率穩(wěn)定在99％以上。

實(shí)施例5

1、吸附劑的制備

(1)將200g的蒙脫石按與水質(zhì)量比為1:15加入到去離子水中，攪拌3小時，沉降13小時。用虹吸法提純，取粒徑<3μm的部分進(jìn)行離心分離，在110攝氏度下烘干，研磨過100目篩。

(2)取5g步驟(1)制得的蒙脫石置于80攝氏度0.4mol/L氟化季銨碘化物溶液中，蒙脫石與溶液的質(zhì)量比為1∶12，攪拌15h。

(3)將步驟(2)得到的氟化蒙脫石在80％丙酮中反復(fù)沖洗，直至清洗水中無有機(jī)氮測出為止，洗后的氟化蒙脫石在50攝氏度下烘干。

(4)將烘干過篩后的氟化蒙脫石與納米四氧化三鐵混合，兩者質(zhì)量比為20:1，置于球磨罐體中，并加入不銹鋼球，球料比為10:1，進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速為500rpm，球磨時間為3小時。球磨后的材料即為所得磁性氟化蒙脫石。

制備得的吸附材料能夠在外加普通磁鐵的條件被磁性分離。

2、吸附效果實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

分別將5mg負(fù)載納米四氧化三鐵的氟化蒙脫石投加到初始濃度為46.5μmol/L的僅含PFOS溶質(zhì)的溶液中以及含有多種污染物的溶液(包括PFOS、苯甲酸、芐胺、癸基多糖苷、乙二醇單丁醚，各自濃度均為46.5μmol/L)，在150rpm條件下震蕩48h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS和癸基多糖苷的濃度，用分光光度計分析苯甲酸和芐胺的濃度，用高效氣相與質(zhì)譜聯(lián)用分析乙二醇單丁醚濃度。

吸附材料對PFOS在單一體系和復(fù)合體系中的去除率均為64％，磁性氟化蒙脫石對其他有機(jī)物去除率不超過6％，吸附選擇性參數(shù)S(PFOS去除率/共存有機(jī)物去除率)最高可達(dá)21。

3、再生效果實(shí)驗(yàn)

分別將5mg磁性氟化蒙脫石加入到含有22.5mg/L的PFOS的泡沫滅火劑廢水中，在150rpm條件下震蕩48小時。用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS的濃度。

將吸附飽和的磁性氟化蒙脫石過濾后，置于丙酮溶液再生12h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析甲醇中PFOS的濃度，用振動樣品磁強(qiáng)計測量磁性。

再生后的吸附劑再次投入到泡沫滅火劑廢水中，進(jìn)行第二輪吸附。

如此反復(fù)進(jìn)行5次吸附再生實(shí)驗(yàn)，多次重復(fù)使用后氟化蒙脫石對PFOS的去除可保持穩(wěn)定，依然保持能被磁鐵分離的特性，磁性分離率穩(wěn)定在99％以上。

實(shí)施例6

1、吸附劑的制備

(1)將200g的蛭石按與水質(zhì)量比為1:20加入到去離子水中，攪拌3小時，沉降10小時。用虹吸法提純，取粒徑<2μm的部分進(jìn)行離心分離，在110攝氏度下烘干，研磨過100目篩。

(2)取5g步驟(1)制得的蛭石置于75攝氏度0.5mol/L氟化季銨碘化物溶液中，蛭石與溶液的質(zhì)量比為1∶15，攪拌20h。

(3)將步驟(2)得到的氟化蛭石在80％甲醇中反復(fù)沖洗，直至清洗水中無有機(jī)氮測出為止，洗后的氟化蛭石在60攝氏度下烘干。

(4)將烘干過篩后的氟化蛭石與納米四氧化三鐵混合，兩者質(zhì)量比為10:1，置于球磨罐體中，并加入不銹鋼球，球料比為10:1，進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速為600rpm，球磨時間為4小時。球磨后的材料即為所得磁性氟化蛭石。

制備得的吸附材料能夠在外加普通磁鐵的條件被磁性分離。

2、吸附效果實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

分別將5mg負(fù)載納米四氧化三鐵的氟化蛭石投加到初始濃度為46.5μmol/L的僅含PFOS溶質(zhì)的溶液中以及含有多種污染物的溶液(包括PFOS、苯甲酸、芐胺、癸基多糖苷、乙二醇單丁醚，各自濃度均為46.5μmol/L)，在150rpm條件下震蕩48h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS和癸基多糖苷的濃度，用分光光度計分析苯甲酸和芐胺的濃度，用高效氣相與質(zhì)譜聯(lián)用分析乙二醇單丁醚濃度。

吸附材料對PFOS在單一體系和復(fù)合體系中的去除率均為55％，磁性氟化蛭石對其他有機(jī)物去除率不超過5％，吸附選擇性參數(shù)S(PFOS去除率/共存有機(jī)物去除率)最高可達(dá)18.5。

3、再生效果實(shí)驗(yàn)

分別將5mg磁性氟化蛭石加入到含有22.5mg/L的PFOS的泡沫滅火劑廢水中，在150rpm條件下震蕩48小時。用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析吸附后溶液中PFOS的濃度。

將吸附飽和的磁性氟化蛭石過濾后，置于乙醇溶液再生12h，用高效液相與電導(dǎo)聯(lián)用儀器分析甲醇中PFOS的濃度，用振動樣品磁強(qiáng)計測量磁性。

再生后的吸附劑再次投入到泡沫滅火劑廢水中，進(jìn)行第二輪吸附。

如此反復(fù)進(jìn)行5次吸附再生實(shí)驗(yàn)，多次重復(fù)使用后氟化蛭石對PFOS的去除可保持穩(wěn)定，依然保持能被磁鐵分離的特性，磁性分離率穩(wěn)定在99％以上。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。