[發(fā)明專利]一種高效去除水中重金屬離子和有機(jī)物的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710163642.7 | 申請(qǐng)日： | 2017-04-05 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN106830168B | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-03-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 姜麗麗;于海濤;侯新剛 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 蘭州理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C02F1/28 | 分類號(hào)： | C02F1/28;C02F1/48;B01J20/22;C02F101/30;C02F101/20 |
| 代理公司： | 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102 | 代理人： | 董斌 |
| 地址： | 730050 *** | 國(guó)省代碼： | 甘肅;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高效 去除 水中 重金屬 離子 有機(jī)物 方法 | ||
1.一種高效去除水中重金屬離子和有機(jī)物的方法，其特征在于，其步驟為：
（1）將原始碳納米管分散到混合酸溶液中，60～80℃下反應(yīng)1～3小時(shí)，隨后過(guò)濾洗滌，80～120℃干燥8~12h，獲得純化碳納米管；
（2）將天然石墨加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的濃硫酸中，機(jī)械攪拌直至石墨完全被溶解，接著加入硝酸鈉和高錳酸鉀溫度保持在0~10℃，繼續(xù)攪拌2.5~4小時(shí)，將混合物放入35℃的恒溫水浴鍋中，緩慢加入去離子水，隨后將混合物放入90~100℃的水浴鍋中機(jī)械攪拌20~40分鐘，加入去離子水稀釋至600ml，攪拌5-15分鐘，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的雙氧水，將產(chǎn)物以8000-10000r/min的速度離心，將離心后的固體物質(zhì)分散在無(wú)水乙醇溶液中超聲振蕩30~60分鐘，真空干燥12~24小時(shí)，得到即為氧化石墨烯，所述高錳酸鉀和天然石墨的質(zhì)量比是3:1；
（3）量取等質(zhì)量的氧化石墨烯和純化碳納米管，各自超聲2小時(shí)，接著將超聲后的純化碳納米管逐滴加入氧化石墨烯中，繼續(xù)超聲30~60分鐘，采用0.45微米濾膜抽濾，真空干燥8~12小時(shí)后得到氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料；
（4）稱取氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料加入到裝有無(wú)水乙醇中，超聲震蕩5~15分鐘，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)并機(jī)械攪拌5分鐘，加入乙酸、3-巰丙基三甲氧基硅烷，室溫下攪拌12~24小時(shí)，繼續(xù)加入丙酮繼續(xù)攪拌6~12小時(shí)，采用無(wú)水乙醇和蒸餾水分別沖洗5~10次，60~80℃真空干燥8~12小時(shí)，獲得硫醇基修飾的氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料；
（5）將硫醇基修飾的氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料加入到裝有無(wú)水乙醇的三頸瓶中，超聲震蕩5~15分鐘，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加入水合肼，以轉(zhuǎn)速5000~10000r/min攪拌3~5小時(shí)，真空抽濾同時(shí)用去離子水沖洗至中性，60~80℃真空干燥8~12小時(shí)，獲得氨基和硫醇基修飾的氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料；
（6）循環(huán)水系統(tǒng)中加入去離子水，加入重金屬離子和有機(jī)物，將氨基和硫醇基修飾的氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料加入循環(huán)水系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)溫度10-30℃，水速0.17-0.54m/s；
（7）可調(diào)磁場(chǎng)設(shè)備調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.2-0.54T，打開(kāi)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)；
（8）每隔2小時(shí)取10ml水樣檢測(cè)重金屬離子和有機(jī)物的濃度，直到水處理12小時(shí)后停止檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效去除水中重金屬離子和有機(jī)物的方法，其特征在于：所述混合酸溶液是由濃硫酸和濃硝酸組成，濃硫酸和濃硝酸的體積比是3:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效去除水中重金屬離子和有機(jī)物的方法，其特征在于：所述純化碳納米管和氧化石墨烯質(zhì)量比是2:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效去除水中重金屬離子和有機(jī)物的方法，其特征在于：濃硫酸和天然石墨的質(zhì)量比是50:1-80:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效去除水中重金屬離子和有機(jī)物的方法，其特征在于：硝酸鈉和天然石墨的質(zhì)量比是1:2-2:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效去除水中重金屬離子和有機(jī)物的方法，其特征在于：雙氧水和濃硫酸的體積比是1:2-1:4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效去除水中重金屬離子和有機(jī)物的方法，其特征在于：所述氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合材料和3-巰丙基三甲氧基硅烷的投料比是(0.4~2)×103。
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