[發明專利]一種碳納米管-分子篩復合物的制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611204958.8
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106799206B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 潘崢嶸
• 申請（專利權）人: 句容億格納米材料廠
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 高春濤

本發明公開了一種碳納米管?分子篩復合物的制備方法：S1、將分子篩與磷酸投入反應釜中，反應釜中的溶劑將分子篩完全浸沒，而后將反應釜內環境升溫至100?150℃反應12?18h，反應完畢后自然降溫至室溫；S2、向反應釜中投入碳納米管，并加入模板劑，在保護氣氛環境下常溫攪拌反應5?8h，反應完畢后，過濾出產物并用去離子水清洗、干燥；S3、干燥后的產物置于400?600℃下高溫煅燒1?3h，即得碳納米管?分子篩復合物。有首先對分子篩進行酸化處理，優化其性能，使得碳納米管能夠在模板劑的導向作用下更加有序、快速地進入分子篩的孔隙內表面，從而優化了水處理效果，尤其是對水中的抗生素具有較好的吸附和去除作用。

技術領域

本發明涉及一種復合物的制備，具體涉及一種碳納米管-分子篩復合物的制備方法和應用；屬于新材料技術領域。

背景技術

隨著工農業的迅猛發展，產生的大量廢水對自然環境和人體等造成了極大危害。農業和工業廢水中含有大量機污染物，例如，抗生素、腐植酸等，對環境帶來了嚴重破壞。富含高濃度有機物的廢水來源多、排放量大，未經處理或處理不完全的廢水會給環境造成極大的危害。因此，高濃度有機污染物的處理現已備受人們的關注，我國已將有機物納入“十二五”的總量控制指標中。

1932年，McBain提出了“分子篩”的概念。分子篩具體是指具有均勻的微孔、其孔徑與一般分子大小相當的一類物質。分子篩的應用非常廣泛，可以作高效干燥劑、選擇性吸附劑、催化劑、離子交換劑等，因此在治理水污染技術領域得到了較為廣泛的應用。

申請號為201010215681.5的發明專利公開了一種分子篩蜂窩材料及其制備方法。該蜂窩材料的組成及質量百分含量為：分子篩80～70％，粘結劑15～20％，稀酸5～10％。利用分子篩制備成蜂窩狀材料，可對NO、NO2、VOCs、NH3、H2S和SO2等有害氣體進行高效吸附凈化，同時也可作為污水凈化材料和催化劑載體。該材料具有加工工藝簡單、阻力小、比表面積大、吸附容量大、穩定性好、成本低可重復再生使用等優點。該分子篩蜂窩材料可作為廢氣和廢液的凈化材料，同時也可作為催化劑載體，可廣泛應用在環保、石油化工和催化等領域。但是，研究表明，該分子篩蜂窩材料在對水中抗生素等有機污染物的去除上尚有不足，有待改進。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種碳納米管-分子篩復合物的制備方法，該復合物能夠在水處理領域得到較好的應用。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種碳納米管-分子篩復合物的制備方法，包括如下步驟：

S1、將分子篩與磷酸投入反應釜中，反應釜中的溶劑將分子篩完全浸沒，而后將反應釜內環境升溫至100-150℃反應12-18h，反應完畢后自然降溫至室溫；

S2、向反應釜中投入碳納米管，并加入模板劑，在保護氣氛環境下常溫攪拌反應5-8h，反應完畢后，過濾出產物并用去離子水清洗、干燥；

S3、干燥后的產物置于400-600℃下高溫煅燒1-3h，即得碳納米管-分子篩復合物。

優選地，前述磷酸的摩爾濃度為0.5-3mol/L。

更優選地，前述每毫升磷酸中加入0.05-0.5g分子篩。

再優選地，前述溶劑為蒸餾水或乙醇。

進一步優選地，前述碳納米管與分子篩的質量比為1-5:1。

更進一步優選地，前述模板劑選自四丙基氫氧化銨、四丙基溴化銨或三乙胺。

再進一步優選地，前述保護氣氛為氮氣或氬氣。