[發明專利]金屬改性活性炭纖維的制備及去除水中亞甲基藍的方法

無效

• 申請號: 201110338840.5
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102441385A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 俞漢青;劉穎
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學蘇州研究院
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/44;D01F9/21;D01F9/22;C02F1/461;C02F103/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

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技術領域

本發明屬于水處理領域，具體的涉及一種去除水中亞甲基藍的電極以及利用該電極原位電芬頓反應去除水中亞甲基藍的方法。

背景技術

近年來隨著經濟的不斷發展，環境污染問題日益加劇，其中有機污染物處理以及飲用水安全問題，引起了廣泛的關注。在各類有毒、有害、難降解的有機污染物中，染料是其中的典型化合物，亞甲基藍是一種染料試劑，是印染廢水中典型的有機污染物之一。

基于電化學技術在處理污染廢水中節約能源、減少污染的應用和發展前景，作為一門清潔技術，它在環境學科領域中的研究與應用得到快速、廣泛的發展，環境有機污染物的電化學處理和污染物的電化學檢測和分析上也獲得了快速的發展。

運用納米金屬、碳納米管及其復合材料、納米線和納米膜等納米材料作為化學修飾電極的修飾材料是化學修飾電極新的發展方向。特別是納米金屬Fe、Pd和碳納米管，由于具有優良的催化活性、穩定的性質、簡易的制備方法，在修飾電極材料中占有越來越重要的位置。其中納米鐵作為來源豐富，價格低廉的水處理劑，應用為水環境修復材料以除去水中一些污染物，近年來得到了眾多學者的看好，并有著廣闊的發展前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種如何制備造價便宜，活性高，用于處理水中有機污染物的金屬改性活性炭纖維的方法，并用該金屬改性活性炭纖維作為電極利用原位電芬頓反應去除水中亞甲基藍的方法。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種金屬改性活性炭纖維的制備方法，其包括以下步驟：

首先，用聚乙烯醇及戊二醛的混合物或聚丙烯腈電紡出纖維膜；接著，將所述纖維膜浸泡在一種或幾種重金屬溶液中，烘干后，經過惰性氣體條件下的高溫碳化，冷卻至室溫，再在250℃下徹底還原，即可制備出分散性均勻的負載納米金屬的活性碳纖維膜既金屬改性活性炭纖維。

一種利用通過上述制備方法制得的金屬改性活性炭纖維作為電機去除水中亞甲基藍的方法，其包括以下步驟：

首先，將金屬改性活性炭纖維作為陽極，鉑作為陰極；然后，置入含有亞甲基藍的水中通電，所述亞甲基藍便發生電催化脫色反應，即可去除水中的亞甲基藍。

優選的，作為陽極的金屬改性活性炭纖維與作為陰極的鉑的表面積相同。

優選的，作為陽極的金屬改性活性炭纖維首先用稀硝酸浸泡，然后蒸餾水洗滌至中性；作為陰極的鉑用稀硝酸清洗表面氧化物

優選的，通電的電流值為100mA。

優選的，在進行通電反應前，首先將含有亞甲基藍的水調節至ph值在3~7的酸至中性環境下。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1.??本發明的金屬改性活性炭纖維的制備及去除水中亞甲基藍的方法簡單，成本低，適合大規模生產；

2.??本發明方便的將聚合物或者金屬納米粒子一起紡制成表面功能化納米纖維；

3.??通過本發明的金屬改性活性炭纖維的制備方法制備的金屬改性活性炭纖維具有較大的比表面積，孔隙率高；

4.??通過本發明的金屬改性活性炭纖維的制備方法制備的金屬改性活性炭纖維易于催化劑和產物分離和催化劑回收；

5.??通過本發明的金屬改性活性炭纖維的制備方法制備的金屬改性活性炭纖維，由于靜電纖維多孔網絡結構，適合做催化反應載體；?

6.??通過本發明的金屬改性活性炭纖維的制備方法制備的金屬改性活性炭纖維，加工為活性炭纖維布后，有較好的電導率，而且這種碳納米纖維布不需要用粘合劑粘結成塊，便可直接作為電極材料使用；

7.??通過本發明的金屬改性活性炭纖維的制備方法制備的金屬改性活性炭纖維是一種很好的三維電極材料。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例詳細說明如后。

具體實施方式

一種金屬改性活性炭纖維的制備方法，其包括以下步驟：

首先，用聚乙烯醇及戊二醛的混合物或聚丙烯腈電紡出纖維膜；接著，將所述纖維膜浸泡在一種或幾種重金屬溶液中，烘干后，經過惰性氣體條件下的高溫碳化，冷卻至室溫，再在250℃下徹底還原，即可制備出分散性均勻的負載納米金屬的活性碳纖維膜既金屬改性活性炭纖維。

一種利用通過上述制備方法制得的金屬改性活性炭纖維作為電機去除水中亞甲基藍的方法，其包括以下步驟：