[發(fā)明專利]一種納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810432597.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN108654562A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱云慶;王田;王文娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué);浙江溫州輕工研究院
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明提供一種納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭及其制備方法，制備方法包括步驟：將商用活性炭水洗、稀鹽酸洗后，30～80℃干燥得預(yù)處理活性炭；將可溶性銅鹽溶于水、乙醇、異丙醇中，配制成濃度為1～10％的第一反應(yīng)液；將可溶性硫化物溶于水、乙醇、異丙醇中，配制成濃度為1～10％的第二反應(yīng)液；將預(yù)處理活性炭浸入第一反應(yīng)液中，攪拌1～5h后，分離活性炭并在30～80℃干燥，得到負(fù)載銅離子的活性炭；將負(fù)載銅離子的活性炭浸入第二反應(yīng)液中，攪拌反應(yīng)1～5小時(shí)后，分離活性炭并在30～80℃干燥，得到納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭。該納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭相較于傳統(tǒng)的商用活性炭，增強(qiáng)了活性炭的重金屬離子吸附性能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境污染治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭及其制備方法。

背景技術(shù)

重金屬污染的問題是關(guān)系人生命安全的重要問題。重金屬污染的來源主要是采礦、冶煉等工礦企業(yè)排放的廢氣、廢水和廢渣,以及制革、廢舊電池回收等化工工業(yè)領(lǐng)域，其中主要包括Hg、Cd、Pb、Cr、Zn、Cu、Ni及類金屬As等。重金屬污染存在著隱蔽性、長期性和不可逆轉(zhuǎn)性的特點(diǎn)，與其它類型污染大有不同。重金屬中毒初期癥狀很輕微，很容易被人們忽視，但是長期的危害是非常大的。重金屬在動(dòng)植物和人體中容易積累，能引起人的頭痛、頭暈、失眠、關(guān)節(jié)疼痛，尤其對(duì)消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)的細(xì)胞、臟器、皮膚、骨骼、神經(jīng)破壞極為嚴(yán)重。具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：銅會(huì)導(dǎo)致黃疸胰腺炎、紅血球中毒、食道問題和貧血癥；鉛過量會(huì)導(dǎo)致腎病、神經(jīng)痛、麻風(fēng)病等；砷會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)炎、急性中毒甚至死亡；鎘過量會(huì)導(dǎo)致骨骼變形，腰背痛、中毒、紅血球病變等；汞會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)中毒癥、精神紊亂、瘋狂、痙攣乃至死亡；鉻會(huì)導(dǎo)致腎臟慢性中毒，造成腎功能紊亂、癌。

現(xiàn)有重金屬處理技術(shù)中，吸附技術(shù)由于其處理成本低、設(shè)備投資少、操作簡單等優(yōu)勢，無論在工業(yè)廢氣、廢水處理等領(lǐng)域都逐漸成為處理重金屬污染的核心技術(shù)。但是，吸附技術(shù)的核心是高性能吸附劑的研發(fā)，開發(fā)高效、低成本的重金屬處理吸附劑具有廣泛的市場需求和良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭及其制備方法，該納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭相較于傳統(tǒng)的商用活性炭，增強(qiáng)了活性炭的重金屬離子吸附性能力。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭的制備方法，步驟如下：

a、活性炭預(yù)處理、配制第一反應(yīng)液和配制第二反應(yīng)液；

活性炭預(yù)處理方法為將商用活性炭水洗、稀鹽酸洗后，30～80℃干燥得預(yù)處理活性炭；

配制第一反應(yīng)液方法為將可溶性銅鹽溶于水、乙醇或異丙醇中，配制成濃度為1～10％的第一反應(yīng)液；

配制第二反應(yīng)液方法為將可溶性硫化物溶于水、乙醇或異丙醇中，配制成濃度為1～10％的第二反應(yīng)液；

b、將預(yù)處理活性炭浸入第一反應(yīng)液中，攪拌1～5h后，分離活性炭并在30～80℃干燥，得到負(fù)載銅離子的活性炭；

c、將負(fù)載銅離子的活性炭浸入第二反應(yīng)液中，攪拌反應(yīng)1～5小時(shí)后，分離活性炭并在30～80℃干燥，得到納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭。

優(yōu)選地，所述商用活性炭為煤制活性炭、椰殼活性炭、杏殼活性炭和竹質(zhì)活性炭中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述可溶性銅鹽為硫酸銅、氯化銅、硝酸銅和乙酸銅中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述可溶性硫化物為硫化鈉、硫化鉀和硫化銨中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述步驟c中的浸入方法可以為過量浸漬、等體積浸漬。

優(yōu)選地，將步驟c所得活性炭按照步驟b、c的方法重復(fù)3～10次，得到納米CuS修飾的重金屬吸附活性炭。