[發明專利]一種牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201711018556.3
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN108160060A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 楊大鵬;劉明煥
• 申請（專利權）人: 石獅納通新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/04;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
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本發明公開了一種牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料的制備方法如下:一、牡蠣殼粉的前處理：將廢棄的牡蠣殼用稀鹽酸浸泡一定時間，酸洗去除表面有機和無機雜質，用蒸餾水洗凈后放入烘箱干燥，粉碎后過80?300目篩子，得到牡蠣殼粉；二、納米復合材料的制備：將上述牡蠣殼粉置于濃度為0.01?1.00 mol? L?1硝酸銅溶液中，攪拌浸泡3?24 h后，過濾干燥，800—1100℃下煅燒2?10 h，得到牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料；將制備的牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料用于染料廢水的處理，本發明牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料的制備方法簡單、穩定、可靠、易于操作，用于染料廢水的處理具有很好的吸附有機染料的性能。

技術領域

本發明涉及一種牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料的制備方法及其在處理水中有機染料的應用。

背景技術

染料廢水有以下幾個方面特點：一、色度高。染料廢水中含有各種染料，使得其色度很高，即使染料濃度很低，也可使廢水產生明顯的顏色，故而染料廢水的脫色是廢水處理的一個重要指標。二、化學需氧量( COD) 高，有機物含量高，可生化性差，使得處理難度增加。三、染料在生產和應用過程中可能會用到大量的酸或堿，從而使廢水的酸堿度變化較大。四、大多數染料的化學性質穩定，結構復雜，對人和其他生物具有致癌、致畸、致突變的三致作用，生物毒性較大。由于染料的用途廣泛，釋放到環境中的染料及染料中間體已對環境造成了非常嚴重的污染，治理難度非常大。

目前，吸附法是處理染料廢水方法中應用最為廣泛的一種方法，工業上常用的吸附劑有活性炭、活性硅藻土、粉煤灰等。

牡蠣殼以碳酸鈣和少量有機物為主，經過高溫煅燒后有機物揮發從而形成多孔結構，它對有機物表現出一定的吸附能力。但是這種吸附作用主要來自Ca(II)對有機物含N或O等基團的靜電吸附，吸附能力較弱，限制了其在廢水的處理等方面的應用。因此，對其進行性能改善，提高其吸附性能具有重要的意義和應用價值。

通過加入過渡金屬，不僅可以改變氧化鈣的形貌，而且可以形成金屬氧化物復合材料，改變材料對有機物的結合能力，從而提高材料對有機物的吸附性能，可以作為一種比較較優良的吸附劑用于染料廢水的處理劑。

2011年以來，據中國漁業統計年鑒統計，我國貝類養殖產量占海水養殖總產量近80％，而貝類養殖中又以牡蠣養殖為主，因此牡蠣養殖產量非常大。其中，牡蠣殼的質量占到了牡蠣本身總質量的75％左右，可見牡蠣貝殼的來源極為廣泛和豐富。利用牡蠣殼來制備復合納米材料，可以環境友好地利用我國龐大的貝殼資源，變廢為寶。

發明內容

本發明目的是提供一種應用于染料廢水的處理的納米復合材料—蠣殼粉氧化銅納米復合材料，該材料的制備方法簡單、穩定、可靠、易于操作。

一種牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料的制備方法如下:

一、牡蠣殼粉的前處理：

將廢棄的牡蠣殼用稀鹽酸浸泡一定時間，酸洗去除表面有機和無機雜質，用蒸餾水洗凈后放入烘箱干燥，粉碎后過80-300目篩子，得到牡蠣殼粉。

二、牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料的制備：

將上述牡蠣殼粉置于濃度為0.01-1.00 mol· L-1硝酸銅溶液中，攪拌浸泡3-24 h后，過濾干燥，800—1100℃下煅燒2-10 h，得到牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料。

將制備的牡蠣殼粉氧化銅納米復合材料用于染料廢水的處理，具有很好的吸附有機染料的性能。

本發明有益效果：

(1)將牡蠣殼先粉碎過篩制備的牡蠣殼粉，具有更大的比表面積，再攪拌浸泡在一定濃度的硝酸銅溶液中，牡蠣殼粉表面可以更有效吸附溶液中的銅離子。

(2)通過選擇適當硝酸銅溶液的濃度和貝殼粉與硝酸銅溶液的比例，可以控制牡蠣殼粉吸附銅離子的多少，得到Cu、Ca兩種氧化物不同比例納米復合材料。