[發明專利]一種鐵酸鉍-碳納米管及其制備方法和用于處理有機染料廢水的方法

有效

• 申請號: 201110426881.X
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102489253A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 楊紹貴;陳泓哲;孫成;喻愷
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;B01J20/34;C02F1/28;C02F103/30;C02F101/30
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

1.一種制備鐵酸鉍-碳納米管的方法，其步驟為：

（1）將同樣摩爾數的硝酸鐵和硝酸鉍溶解于純2-甲氧基乙醇中使硝酸鐵和硝酸鉍的濃度均為0.3-0.5?mol/L；

（2）邊攪拌邊在步驟（1）形成的溶液中加入0.1-0.2mol/L?濃度的硝酸溶液，所加硝酸溶液的體積為2-甲氧基乙醇的0.05%-0.2%，調節pH至5-7范圍內；

（3）邊攪拌邊在步驟（2）溶液中加入碳納米管、與硝酸鐵相同摩爾數的檸檬酸以及為2-甲氧基乙醇體積1/3-2/3的乙二醇作為分散劑，繼續攪拌兩個小時以上；

（4）升溫至55-65°C并保持在該溫度，攪拌一個小時以上形成溶膠；

（5）升溫至85-105°C并保持在該溫度，蒸發溶劑以形成凝膠，取出凝膠研磨至粉末狀混勻；

（6）將粉末在250℃-300℃溫度下，煅燒5-10分鐘以去除有機溶劑和硝酸根離子；

（7）升溫至500°C?-600°C并保持在該溫度，煅燒2.5-4個小時，得到結晶，即為鐵酸鉍-碳納米管。

2.根據權利要求1所述的一種制備鐵酸鉍-碳納米管的方法，其特征在于，所述步驟（6）中將粉末置于電阻爐中煅燒。

3.權利要求1所述的制備鐵酸鉍-碳納米管的方法制備得到的鐵酸鉍-碳納米管。

4.鐵酸鉍-碳納米管用于處理含有機染料廢水的方法，其步驟為：

(A)將含有機染料廢水格柵除渣初沉淀或自然沉降之后，取上層清液；?

(B)將步驟（A）中所得清液引入到加有權利要求1中方法制得的鐵酸鉍-碳納米管的反應容器中，進行攪拌或靜置完成鐵酸鉍-碳納米管對染料的吸附過程，充分吸附后，將磁鐵靠近容器底部，此時，依靠磁鐵的磁力將鐵酸鉍-碳納米管吸住，倒出反應容器中的水；

(C)將磁鐵移開，回收鐵酸鉍-碳納米管；

(D)將回收的鐵酸鉍-碳納米管浸潤在水中，置于微波爐中加熱10-50min，回收的鐵酸鉍-碳納米管即可再次投入使用。

5.根據權利要求4所述的鐵酸鉍-碳納米管用于處理含有機染料廢水的方法，其特征在于,?在所述步驟（D）中，所述回收的鐵酸鉍-碳納米管在使用3-5次后，在鐵酸鉍-碳納米管進行下一次使用的（C）步驟中回收并置于500°C-600°C條件下進行煅燒，以恢復鐵酸鉍-碳納米管原有的磁性。

6.根據權利要求4所述的鐵酸鉍-碳納米管用于處理含有機染料廢水的方法，其特征在于,?在所述步驟（D）中，使用3-5次后，在鐵酸鉍-碳納米管進行下一次使用的（C）步驟中回收鐵酸鉍-碳納米管并添加20-35%體積濃度的雙氧水在微波中進行步驟（D）處理，以恢復鐵酸鉍-碳納米管原有的磁性。

7.根據權利要求4所述的鐵酸鉍-碳納米管用于處理含有機染料廢水的方法，其特征在于,步驟(B)中添加的鐵酸鉍-碳納米管的濃度為0.1g/L-10g/L。