[發(fā)明專利]納米顆粒型硫化亞銅偶氮染料吸附劑制備及處理偶氮染料廢水的方法

在審

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• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108579657A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊靜凱;邸慶銀;王軒;劉雪薇;梁波;王曉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: B01J20/02
• 分類號: B01J20/02;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務(wù)所(普通合伙) 13102
• 代理人: 鄂長林

本發(fā)明公開一種納米顆粒型硫化亞銅偶氮染料吸附劑制備及處理偶氮染料廢水的方法。所述制備方法是將銅源超聲溶于乙二醇中得到銅源溶液，把硫源攪拌溶于乙二醇得到硫源溶液，然后將銅源溶液轉(zhuǎn)移到不同氣氛的四口燒瓶，置于油浴鍋中并將四口燒瓶通入循環(huán)水后開始加熱，達到設(shè)定溫度后緩慢將硫源溶液逐滴滴加到四口燒瓶。控溫保持一段時間,得到納米顆粒型硫化亞銅偶氮染料吸附劑。該發(fā)明的處理方法可用于去除廢水中的偶氮染料，3小時內(nèi)吸附剛果紅容量為250mg/g，3小時內(nèi)吸附甲基橙容量為100mg/g。本發(fā)明制備方法簡單易操作，綠色環(huán)保，吸附容量大，成本低廉，且產(chǎn)物具有較高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，吸附偶氮染料效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料與環(huán)境科學技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種納米顆粒型硫化亞銅偶氮染料吸附劑制備及處理偶氮染料廢水的方法，所述吸附劑對廢水中的偶氮染料具備超強吸附性。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，人們所面臨的生活環(huán)境越來越惡劣，尤其是與人類生活直接相關(guān)的染料污染水的問題日益嚴重。其中偶氮染料是紡織品服裝在印染工藝中應(yīng)用最廣泛的一類合成染料，用于多種天然和合成纖維的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡膠等的著色。偶氮染料化學性質(zhì)穩(wěn)定，生物降解性低。在特殊條件下，它能分解產(chǎn)生20多種致癌芳香胺，經(jīng)過活化作用改變?nèi)梭w的DNA結(jié)構(gòu)引起病變和誘發(fā)癌癥。在工業(yè)污染日益嚴重，水資源日益短缺，人們對水質(zhì)要求日益提高的今天，如何經(jīng)濟有效的去除廢水中偶氮染料的研究具有重要的社會意義。目前，染料的處理方法中，由于電化學法需要特定的電化學反應(yīng)池，對設(shè)備要求嚴格，使得在染料廢水處理方面受到限制；而有機污染物種類繁多，組分復雜，可能會阻礙微生物對有機物的降解，所以生物氧化法也不夠完美；吸附法因不會引入新的污染物、能耗低、綠色環(huán)保、操作流程簡單，被認為是現(xiàn)今除去水中污染物的最有效和最有前景的方法。

納米材料由于具備表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)，影響物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使其應(yīng)用廣泛。與塊體材料相比，納米材料具備較大的比表面積和較多的活性位點，而且很容易被不同的化學基團功能化來增強它對目標物質(zhì)的親和力，這使得納米材料成為受歡迎的吸附劑。硫化亞銅作為過渡金屬銅的硫化物，是一種窄禁帶(1.2eV)P型半導體材料，具有較好的化學和熱穩(wěn)定性,也是少數(shù)幾種易于實現(xiàn)量子尺寸效應(yīng)及小尺寸效應(yīng)的硫化物半導體之一，是一種很好的光電材料。硫化亞銅納米顆粒具有較高的比表面積，為吸附提供了更多的活性位點，為其吸附染料提供良好條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種納米顆粒型硫化亞銅偶氮染料吸附劑的制備方法。

本發(fā)明的目的之二是提供一種納米顆粒型硫化亞銅偶氮染料吸附劑用于偶氮染料廢水的處理方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種納米顆粒型硫化亞銅偶氮染料吸附劑，所述吸附劑的制備方法包括如下步驟：

步驟(1)

以一水合醋酸銅為銅源，稱取0.4-1.2g一水合醋酸銅，超聲溶于70-210ml乙二醇，獲得銅源溶液，控制銅離子的濃度，將銅源溶液倒入不同氣氛的四口燒瓶，置于油浴鍋中并將四口燒瓶通入循環(huán)水，油浴鍋升溫至150℃-210℃；

步驟(2)

以硫代乙酰胺為硫源，稱取0.075-0.225g硫代乙酰胺，玻璃棒攪拌溶于30-90ml乙二醇，獲得硫源溶液，油浴鍋達到設(shè)定溫度后，將硫源溶液用滴管緩慢逐滴滴入到步驟(1)得到的銅源溶液中；

步驟(3)

油浴鍋保持設(shè)定溫度150℃-210℃，加熱1-5小時；

步驟(4)

待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，將產(chǎn)物用去離子水和無水乙醇各沖洗三遍，然后再60℃真空干燥12小時后得到納米顆粒型硫化亞銅偶氮染料吸附劑。