[發(fā)明專利]溶解性有機(jī)質(zhì)/Fe3

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911299780.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN110981096B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘學(xué)軍;何采紋;黃斌;顧麗鵬;胥志祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F101/22;C02F101/38
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本發(fā)明公開一種溶解性有機(jī)質(zhì)/Fe₃O₄/碳納米管復(fù)合材料的合成方法及應(yīng)用，屬于材料制備領(lǐng)域；該方法是將Fe₃O₄顆粒和氨基化碳納米管分散于二氯甲烷和無水乙醇的混合液中；將分散液水浴加熱，然后在分散液中加入有機(jī)質(zhì)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌1.5～2.5 h后，用去離子水清洗至洗液為中性，真空干燥制得溶解性有機(jī)質(zhì)/Fe₃O₄/碳納米管復(fù)合材料；本發(fā)明充分利用了溶解性有機(jī)質(zhì)和三價(jià)鐵的良好電子穿梭能力以及氨基化碳納米管具有優(yōu)良伸縮性、較大比表面積、能傳導(dǎo)電子等特性；本發(fā)明方法合成的復(fù)合材料不僅能高效介導(dǎo)微生物還原Cr(VI)或甲基橙，也能在兩種污染物并存的體系里，發(fā)揮出色的介導(dǎo)還原效應(yīng)；本發(fā)明制得的材料對(duì)含重金屬偶氮染料廢水的微生物修復(fù)具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種溶解性有機(jī)質(zhì)/Fe₃O₄/碳納米管復(fù)合材料的合成方法，屬于材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

全世界生產(chǎn)的染料80%都用作染色劑，染料廢水占工業(yè)廢水總排放量的10%，而紡織廢水是其中最主要的來源之一。據(jù)報(bào)道，約5-50%的偶氮染料由于未成功著色被排放到環(huán)境中，導(dǎo)致水體和土壤受到嚴(yán)重污染。偶氮染料廢水具有高穩(wěn)定性、高色度、可生化性差等特點(diǎn)，進(jìn)入水體后大幅阻礙光照和氧氣傳輸，影響水生生物的正常生命活動(dòng)，具有致畸致癌性；重金屬鉻通常用作媒染劑固色與偶氮染料共存；六價(jià)鉻極易溶于水，難被膠體吸附，有很強(qiáng)的遷移能力。其劇烈毒性對(duì)植物和水生生物造成嚴(yán)重的脅迫。且經(jīng)過食物鏈層層累積對(duì)人類和其他生物體的生命健康構(gòu)成極大的威脅。長(zhǎng)期暴露在鉻污染源嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致“三致”效應(yīng)（致畸、致突變、致癌）。因此，含重金屬偶氮染料廢水的處理是一個(gè)亟待解決的難題。

已有的國內(nèi)外處理含重金屬染料廢水的方法有吸附法、光催化法、電化學(xué)法、耦聯(lián)法以及生物法。其中，生物法具有經(jīng)濟(jì)、綠色、高效的特點(diǎn)。其他方法存在以下不足：（1）吸附法總體而言治標(biāo)不治本，隨著自然條件變化，無法保證污染物不解吸再次造成污染；（2）光催化、電化學(xué)、耦聯(lián)法成本高，操作復(fù)雜，不利于推廣使用；（3）在這些修復(fù)過程所使用的材料不易回收造成二次污染。在生物法領(lǐng)域，人們一直以來聚焦于馴化分離優(yōu)勢(shì)菌以及添加某些“生物催化劑”，即介導(dǎo)物質(zhì)。關(guān)于介導(dǎo)物質(zhì)的研究，現(xiàn)階段注重分別添加各種介導(dǎo)物，缺乏對(duì)多個(gè)介導(dǎo)物復(fù)合材料的協(xié)同介導(dǎo)研究。溶解性有機(jī)質(zhì)和鐵的介導(dǎo)最為廣泛，但處理后留在廢水中的溶解性有機(jī)質(zhì)和鐵的殘余物作為二次污染物反而進(jìn)一步污染了水體。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本著節(jié)約成本、材料易回收和綠色高效的原則，本發(fā)明提供了一種制備溶解性有機(jī)質(zhì)/Fe₃O₄/碳納米管復(fù)合材料的方法，然后在含重金屬染料廢水中驗(yàn)證其高效的介導(dǎo)效應(yīng)。

本發(fā)明通過以下步驟實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的：

（1）將0.05～0.2 g Fe₃O₄顆粒和0.1 g氨基化碳納米管分散于二氯甲烷和無水乙醇的混合液中，其中二氯甲烷和無水乙醇的混合液中二氯甲烷和無水乙醇體積比為1:0.5～2；

（2）將步驟（1）分散液水浴加熱至30～40 ℃，然后在分散液中加入有機(jī)質(zhì)至終濃度為0.2～0.8 mmol/L，氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌1.5～2.5 h后，用去離子水清洗至洗液為中性，真空干燥制得溶解性有機(jī)質(zhì)/Fe₃O₄/碳納米管復(fù)合材料。

（3）將溶解性有機(jī)質(zhì)/Fe₃O₄/碳納米管復(fù)合材料添加到pH為6.0～9.0的含重金屬偶氮染料廢水中，并添加厭氧污泥培養(yǎng)物，隨后置于30～35 ℃、厭氧條件下振蕩，進(jìn)行含重金屬偶氮染料廢水的厭氧微生物修復(fù)。

所述有機(jī)質(zhì)為蒽醌-2-磺酰氯、胡敏酸、富里酸中的一種。