[發(fā)明專利]碳納米管薄膜及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710696504.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107486149B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李莎;閆曉亮;邱麗;趙雪霞;牛梅;盧晶軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 深圳市智享知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44361
• 代理人: 藺顯俊

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳納米管薄膜及其制備方法與應(yīng)用。碳納米管薄膜的制備方法，包括提供碳納米管并進(jìn)行預(yù)處理得到表面形成有官能團(tuán)的預(yù)制碳納米管，預(yù)處理包括酸化碳納米管，或先酸化碳納米管后對(duì)酸化之后的碳納米管進(jìn)一步胺化處理；利用預(yù)制碳納米管通過(guò)靜電紡絲制得碳納米管薄膜，對(duì)酸化處理獲得的預(yù)制碳納米管進(jìn)行靜電紡絲的紡絲電壓高于先酸化后胺化處理獲得的預(yù)制碳納米管進(jìn)行靜電紡絲的紡絲電壓。該碳納米管薄膜的制備方法具有簡(jiǎn)單適于工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，且制得的碳納米管薄膜具有很好的吸附能力。碳納米管薄膜，采用上述的碳納米管薄膜的制備方法制備得到。碳納米管薄膜的應(yīng)用，將上述的碳納米管薄膜應(yīng)用于污水處理中。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳納米管薄膜及其制備方法與應(yīng)用。

【背景技術(shù)】

水是生命之源，而隨著紡織、印染、食品、造紙、皮革和塑料等行業(yè)的發(fā)展，每年產(chǎn)生的染料廢水越來(lái)越多，造成了嚴(yán)重的水污染。

其中印染廢水中的染料很多為含偶氮鍵、多聚芳香環(huán)的復(fù)雜有機(jī)物，排放1噸污水可以污染20噸潔凈水，且染料廢水的回用率不到7％。這些染料廢水排放后會(huì)妨礙水體的自凈，對(duì)微生物和魚(yú)類都有毒害作用；而且它降低了光線透過(guò)率，影響水生植物的生長(zhǎng)；甚至某些染料廢水中含有毒難降解有機(jī)物，可致癌、致畸、致突變。因此對(duì)于人類的健康有著間接或直接的關(guān)系。

目前染料廢水的治理方法主要有化學(xué)法、生物法和物理法。物理法是處理染料廢水最簡(jiǎn)便清潔的方法，常采用吸附劑進(jìn)行吸附，其中煤灰、粘土等天然吸附劑價(jià)格較低廉但是吸附效果差；活性炭吸附劑的價(jià)格較高，吸附效果較煤灰、粘土等天然吸附劑好，但是仍然無(wú)法滿足人們的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

為克服現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種碳納米管薄膜及其制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題提供的一種碳納米管薄膜的制備方法，包括提供碳納米管并進(jìn)行預(yù)處理得到表面形成有官能團(tuán)的預(yù)制碳納米管，利用所述預(yù)制碳納米管通過(guò)靜電紡絲制得碳納米管薄膜；所述預(yù)處理包括酸化碳納米管及胺化碳納米管從而得到所述預(yù)制碳納米管；所述酸化碳納米管為將所述碳納米管置于酸性溶液中進(jìn)行酸化，所述酸性溶液為硝酸與硫酸的混合溶液；所述胺化碳納米管為將酸化后的碳納米管置于胺基化合物中進(jìn)行胺化，所述胺基化合物為1,6-己二胺與N,N'-二環(huán)己基碳酰亞胺的混合物；所述胺化碳納米管在80-100℃下進(jìn)行反應(yīng)。

優(yōu)選地，所述碳納米管薄膜的制備方法進(jìn)一步包括將所述預(yù)制碳納米管溶于1，2-二氯苯中得到靜電紡絲溶液，在紡絲電壓為20-60kV下制備得到所述碳納米管薄膜。

優(yōu)選地，所述硝酸與硫酸的體積比為2-4:1。

優(yōu)選地，所述碳納米管薄膜的制備方法進(jìn)一步包括將所述預(yù)制碳納米管溶于三氯甲烷或1-甲基萘中得到靜電紡絲溶液，在紡絲電壓為10-40kV下制備得到所述碳納米管薄膜。

優(yōu)選地，所述1,6-己二胺與N,N'-二環(huán)己基碳酰亞胺的質(zhì)量比為20-30:1。

本發(fā)明還提供一種碳納米管薄膜，其采用上述的碳納米管薄膜的制備方法制備得到。

本發(fā)明還提供一種碳納米管薄膜的應(yīng)用，將上述碳納米管薄膜應(yīng)用于污水處理中。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的碳納米管薄膜的制備方法，首先，碳納米管本身的孔隙結(jié)構(gòu)有著較強(qiáng)的吸附能力；并且，經(jīng)預(yù)處理之后表面所形成的官能團(tuán)能更好的吸附廢水中的有機(jī)物；再有，最終制成碳納米管薄膜，相較于粉末狀或顆粒狀的吸附劑能很好的回收，進(jìn)行重復(fù)利用；此外，制備方法簡(jiǎn)單適于工業(yè)生產(chǎn)。

本發(fā)明還提供一種碳納米管薄膜，采用上述的碳納米管薄膜的制備方法制備得到。該碳納米管薄膜具有的孔隙結(jié)構(gòu)有著較強(qiáng)的吸附能力，并且表面所形成的官能團(tuán)能更好的吸附廢水中的有機(jī)物，此外相較于粉末狀或顆粒狀的吸附劑能很好的回收，進(jìn)行重復(fù)利用。