[發明專利]一種污水處理用復合納米材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811277115.X
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109250773A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 李忠
• 申請（專利權）人: 李忠
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;C02F1/28;C02F1/48;C02F1/52;C02F101/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種污水處理用復合納米材料及其制備方法，本發明對多壁碳納米管?納米硒?磁性氧化鐵復合納米材料進行L?纈氨酸修飾，然后與納米二氧化鈦復合，得到一種復合納米材料。該復合納米材料具有優異的吸附能力和絮凝能力，針對印染污水實現良好的處理效果。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，特別是涉及一種污水處理用復合納米材料及其制備方法。

背景技術

隨著人們生活節奏的加快和工業化規模的不斷增大，所產生的污水越來越多，污水中含有大量工業生產用料、中間產物和產品，以及生產過程中所產生的污染物。倘若直接排放所產生的污水，勢必會嚴重污染環境，進而威脅人類的健康和安全，因此，污水處理成為擺在人們面前的唯一出路。

服裝印染污水是現代工業產生的一種常見污水，由于印染過程中使用了大量的染料和助劑等，服裝印染污水具有自身的特點，含有漂煉廢水、印花染色廢水和退漿水等，色度很高。另外，在工業各行業中，紡織印染業的COD排放量居第四位，可見印染行業的污水排放急需處理。

納米材料由于自身的尺寸效應、表面效應、量子效應和宏觀量子隧道效應等，在物理、化學等方面表現出與常規材料不同的特殊性能，目前已有報道將納米材料用于污水處理領域。但是在印染污水處理領域，目前的納米材料仍無法達到理想的處理效果。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種污水處理用復合納米材料及其制備方法，對于印染污水具有非常優異的處理效果。

為實現上述目的，本發明是通過如下方案實現的：

一種污水處理用復合納米材料的制備方法，具體步驟如下：

（1）將三氯化鐵和檸檬酸三鈉溶于乙二醇中，加入醋酸鈉，250～300℃攪拌反應10～12小時，自然冷卻至室溫，洗滌，烘干，篩分100nm以下的顆粒，得到第一粉末；

（2）將多壁碳納米管酸化后分散于水中，然后加入亞硒酸，攪拌分散均勻得到混合分散液，逐滴滴加濃氨水（質量濃度22～25%），調節至pH=10，冷凍，粉碎，得到第二粉末；

（3）質量濃度3～8%的抗壞血酸水溶液冷凍、粉碎，制成第三粉末；

（4）第一粉末、第二粉末和第三粉末以質量比1:0.5～0.7:8～10低溫混合研磨，得到多壁碳納米管-納米硒-磁性氧化鐵復合納米材料；

（5）將多壁碳納米管-納米硒-磁性氧化鐵復合納米材料倒入L-纈氨酸水溶液中，室溫攪拌50～60分鐘，磁分離反應產物，洗滌，真空干燥，得到L-纈氨酸修飾的復合納米材料；

（6）將步驟（5）所得L-纈氨酸修飾的復合納米材料分散于N,N-二甲基甲酰胺中，加入納米二氧化鈦，熱處理50～60分鐘，過濾，洗滌，干燥，煅燒，自然冷卻，低溫研磨，即得。

優選的，步驟（1）中，三氯化鐵、檸檬酸三鈉、醋酸鈉的摩爾比為1:0.1～0.2:1～2，三氯化鐵與乙二醇的質量體積比為1g：20～30mL。

優選的，步驟（1）中，利用無水乙醇洗滌2～3次，烘干的工藝條件為：80～90℃烘干5～6小時。

優選的，步驟（2）中，多壁碳納米管的酸化方法為：將多壁碳納米管和濃硝酸攪拌混合均勻，在120～130℃下反應8～10小時，將得到的產物經抽濾、洗滌至中性，真空干燥，即得；濃硝酸的質量濃度為65%，多壁碳納米管與濃硝酸的質量體積比為1g：100mL。

優選的，步驟（2）中，多壁碳納米管、亞硒酸、水的質量比為0.05～0.1：0.01～0.02：1～2。

優選的，步驟（2）中，冷凍、粉碎的工藝條件為：冷凍溫度-10～-20℃，冷凍時間8～12小時，粉碎溫度-15～-18℃，粉碎粒度為1～3μm。