專利名稱：納米孔材料離子交換淡化海水、咸水、苦水的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米孔材料離子交換淡化海水、咸水、苦水技術(shù)。
隨著人們在海上活動的增加，在海上停留時間的延長，淡水在人們海上生活中的作用越來越顯得重要。因為人們可以在幾天內(nèi)不吃東西，但是不可以不喝水。如果從陸地攜帶淡水，攜帶的重量有限，若遇到意外就有可能用完，將對人們的生命構(gòu)成威脅。如果在海上就地取材，變海水為淡水，水源將取之不盡，用之不竭。因此各種各樣海水淡化裝置應(yīng)運而生，如滲透、反滲透膜淡化裝置、太陽能淡化裝置、冷凍或蒸發(fā)式淡化裝置、羅倫茲效應(yīng)淡化裝置、電磁式、磁分離式以及真空管式淡化裝置等等。但是，大家注意到以上技術(shù)裝置皆為物理方法，因而費時、費地。本發(fā)明則是利用化學(xué)方法—離子交換法—來進(jìn)行海水淡化。此技術(shù)方便快捷，只需把本發(fā)明的納米孔材料放入盛有海水的容器中，搖晃若干分鐘后即可飲用。
納米孔材料離子交換技術(shù)是利用納米孔材料包括天然沸石分子篩如天然A型沸石分子篩、天然X型沸石分子篩、天然斜發(fā)沸石分子篩、天然絲光沸石分子篩，合成硅鋁沸石分子篩如A型沸石分子篩、X型沸石分子篩、Y型沸石分子篩、ZSM-5型沸石分子篩，和硅鋁介孔分子篩(mesoporous molecular sieves)如硅鋁MCM-41、MCM-48、硅鋁SBA-15為基質(zhì)與Ag離子進(jìn)行交換，然后利用交換在納米孔材料陰離子骨架上的Ag離子去沉淀溶液中的Cl離子，同時溶液中的Na離子、Mg離子等堿金屬、堿土金屬被反交換在納米孔材料陰離子骨架上，從而達(dá)到對海水或咸水、苦水的淡化。具體方法如下銀離子交換的納米孔材料的制備取納米孔材料，加入盛有蒸餾水的反應(yīng)容器中，在攪拌、避光條件下加入硝酸銀，反應(yīng)混合物質(zhì)量比是納米孔材料∶水∶硝酸銀=1∶3-20∶0.05-0.5。然后在室溫至攝氏95度區(qū)間內(nèi)，恒溫下攪拌3至12個小時。反應(yīng)結(jié)束后過濾，重復(fù)以上過程。最后產(chǎn)物在攝氏35至170度區(qū)間內(nèi)干燥，一般控制在攝氏80-100度，得到Ag離子交換的納米孔材料。然后用銀離子交換的納米孔材料淡化海水或咸水、苦水，質(zhì)量比為1∶2～20，放入容器中，搖晃5至20分鐘，海水或咸水、苦水即轉(zhuǎn)化為淡水，導(dǎo)電率為300Ω-1cm-1。
實施例一、取天然A型沸石分子篩2000g，加入盛有10升蒸餾水的反應(yīng)容器中，在攪拌、避光條件下加入360g硝酸銀，然后升溫至攝氏溫度85度，恒溫下攪拌8個小時。反應(yīng)結(jié)束后過濾，重復(fù)以上過程。最后產(chǎn)物在攝氏100度干燥，得到Ag-A納米孔材料。
實施例二、除改天然A型沸石分子篩為天然X型沸石分子篩以外，反應(yīng)步驟條件同實施例一，得到Ag-X納米孔材料。
實施例三、取天然絲光沸石500克，加入盛有2.5升蒸餾水的反應(yīng)容器中，在攪拌、避光條件下加入100g硝酸銀，然后升溫至攝氏溫度60度，恒溫下攪拌10個小時。反應(yīng)結(jié)束后過濾，重復(fù)以上過程。最后產(chǎn)物在攝氏80度干燥，得到Ag-絲光納米孔材料。
實施例四、取天然斜發(fā)沸石1000克，加入盛有5升蒸餾水的反應(yīng)容器中，在攪拌、避光條件下加入200g硝酸銀，然后升溫至攝氏溫度80度，恒溫下攪拌6個小時。反應(yīng)結(jié)束后過濾，重復(fù)以上過程。最后產(chǎn)物在攝氏120度干燥，得到Ag-斜發(fā)納米孔材料。
實施例五、取合成A型分子篩2000克，重復(fù)實施例一，得到Ag-A納米孔材料。
實施例六、取合成X型分子篩2000克，重復(fù)實施例一，得到Ag-X納米孔材料。
實施例七、取合成絲光型分子篩2000克，重復(fù)實施例一，得到Ag-絲光納米孔材料。
實施例八、取ZSM-5硅鋁分子篩2000克，重復(fù)實施例一，得到Ag-ZSM-5納米孔材料。
實施例九、取硅鋁介孔MCM-41分子篩2000克，重復(fù)實施例一，得到Ag-MCM-41納米孔材料。
實施例十、取硅鋁介孔MCM-48分子篩2000克，重復(fù)實施例一，得到Ag-MCM-48納米孔材料。
實施例十一、取硅鋁介孔SBA-15分子篩2000克，重復(fù)實施例一，得到Ag-SBA-15納米孔材料。
實施例十二、取海水1公斤，加入3升容器中，加入400g Ag-A納米孔材料，攪拌8分鐘，靜致5分鐘，海水即轉(zhuǎn)化為淡水。導(dǎo)電率小于300Ω-1cm-1。如果在塑料袋中進(jìn)行以上過程，只需搖晃10分鐘，海水或咸水、苦水即轉(zhuǎn)化為淡水。
實施例十三、將Ag-A納米孔材料改為Ag-X納米孔材料，結(jié)果同實施例十實施例十四、將Ag-A納米孔材料改為Ag-絲光納米孔材料，結(jié)果同實施例十二。
實施例十五、將Ag-A納米孔材料改為Ag-斜發(fā)納米孔材料，結(jié)果同實施例十二。
實施例十六、將Ag-A納米孔材料改為Ag-ZSM-5納米孔材料，結(jié)果同實施例十二。
實施例十七、將Ag-A納米孔材料改為Ag-MCM-41納米孔材料，結(jié)果同實施例十二。
實施例十八、將Ag-A納米孔材料改為Ag-MCM-48納米孔材料，結(jié)果同實施例十二。
實施例十九、將Ag-A納米孔材料改為Ag-SBA-15納米孔材料，結(jié)果同實施例十二。
權(quán)利要求
1．一種納米孔材料離子交換淡化海水、咸水、苦水方法，其特征在于取納米孔材料，加入盛有蒸餾水的反應(yīng)容器中，在攪拌、避光條件下加入硝酸銀，反應(yīng)混合物質(zhì)量比是納米孔材料∶水∶硝酸銀=1∶3-20∶0.05-0.5，然后在室溫至攝氏95度區(qū)間內(nèi)，恒溫下攪拌3至12個小時；反應(yīng)結(jié)束后過濾，重復(fù)以上過程，最后產(chǎn)物在攝氏35至170度下干燥，得到Ag離子交換的納米孔材料。
2．如權(quán)利1所述的納米孔材料離子交換淡化海水、咸水、苦水方法，其特征在于納米孔材料為天然硅鋁沸石分子篩或合成沸石分子篩、硅鋁介孔分子篩。
3．如權(quán)利1、2所述的納米孔材料離子交換淡化海水、咸水、苦水方法，其特征在于天然硅鋁沸石分子篩為天然A型沸石分子篩或天然X型沸石分子篩、天然斜發(fā)沸石分子篩、天然絲光沸石分子篩，或合成沸石分子篩為合成A型沸石分子篩或合成X型沸石分子篩、合成Y型沸石分子篩、合成ZSM-5沸石分子篩、硅鋁介孔分子篩為硅鋁MCM-41或MCM-48、硅鋁SBA-15。
4．如權(quán)利1、2、3所述的納米孔材料離子交換淡化海水、咸水、苦水方法，其特征在于最后產(chǎn)物在攝氏80至100度下干燥。
全文摘要
本發(fā)明屬于納米孔材料離子交換淡化海水、咸水、苦水技術(shù),是利用納米孔材料為基質(zhì)與Ag離子進(jìn)行交換,然后利用Ag離子交換的納米孔材料淡化海水、咸水或苦水,其方法方便快捷，淡化水若干分鐘后即可飲用。
文檔編號C02F1/42GK1319566SQ0111250
公開日2001年10月31日 申請日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者朱廣山, 裘式綸 申請人:吉林大學(xué)