[發明專利]一種再生吸附甲基橙的活性炭吸附劑的制備方法

在審

• 申請號: 202110028014.4
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112774630A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 陳章平;楊玲
• 申請（專利權）人: 陳章平
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種再生吸附甲基橙的活性炭吸附劑的制備方法，包括將活性炭原料粉碎成粒徑為1.2～3cm的顆粒，浸泡在酸性溶液中6～10h，然后將其撈出用蒸餾水洗滌至中性，干燥后將其浸泡在堿性溶液中8～15h，然后將其撈出用蒸餾水洗滌至中性，干燥，將硫酸銅和硫酸亞鐵加入到蒸餾水中，然后把步驟S1中的活性炭原料加入到該溶液中，加入氧化石墨烯，移入高壓反應釜當中在高溫反應，冷卻，過濾，干燥；將活性炭原料放置在管式爐中，通入混合氣體，在煅燒4～8h，冷卻后得到活性炭前體；將表面活性劑加入到蒸餾水中，然后加入活性炭前體，攪拌，過濾，干燥，然后再將干燥后的活性炭加入到多巴胺水溶液中，加入6～15％的tris?HCl緩沖液中，攪拌6～12h，過濾，干燥得到所述活性炭。

技術領域

本發明屬于有機染料吸附劑技術領域，具體涉及一種再生吸附甲基橙的活性炭吸附劑的制備方法。

背景技術

在時代發展迅猛的現在，各種產業追求經濟效益的同時，也越來越重視廢水的處理。紡織、醫藥、造紙等企業排出的大量有機污染物，對我國水質產生極大的影響，進而對人體生活造成威脅。在污水處理方法中，吸附法是較為有效便捷的處理手段。傳統吸附劑大多采用活性炭材料進行水中吸附，因為活性炭是多孔結構、比表面積高，是一種優良的吸附材料，應用也非常廣泛。

但活性炭處理染料廢水也存在以下問題，活性炭制造過程中原材料和能源消耗的費用占比大，吸附飽和后的活性炭處理方式一般為焚燒、填埋和廢棄等。活性炭若為一次性消費品，則在經濟上耗費巨大，吸附飽和的活性炭也會對環境造成二次污染。

發明內容

針對以上現有技術中活性炭在吸附有機染料甲基橙時存在只能進行一次吸附，不能進行再生吸附甲基橙或再生吸附甲基橙性能差的缺陷，本發明的目的是提供一種再生吸附甲基橙的活性炭吸附劑的制備方法，其制備方法包括以下步驟：

S1：將活性炭原料粉碎成粒徑為1.2～3cm的顆粒，浸泡在酸性溶液中6～10h，然后將其撈出用蒸餾水洗滌至中性，干燥后將其浸泡在堿性溶液中8～15h，然后將其撈出用蒸餾水洗滌至中性，在100～110℃下干燥6～9h，備用。

S2：將硫酸銅和硫酸亞鐵加入到蒸餾水中，超聲溶解，然后把步驟S1中的活性炭原料加入到該溶液中，在該溶液中浸泡12～20h，然后加入氧化石墨烯攪拌3～6h，移入高壓反應釜當中在130～150℃下反應2～4h，冷卻，過濾，干燥。

S3：將步驟S2中的活性炭原料放置在管式爐中，通入混合氣體，在750～880℃下煅燒4～8h，冷卻后得到活性炭前體。

S4：將表面活性劑加入到蒸餾水中，超聲溶解，然后加入步驟S3中的活性炭前體，攪拌10～20h，過濾，干燥，然后再將干燥后的活性炭加入到多巴胺水溶液中，加入6～15％的tris-HCl緩沖液中，攪拌6～12h，過濾，干燥得到所述活性炭。

作為優選方案，上述所述的活性炭原料為竹屑、椰子殼、腰果殼、花生殼、玉米秸稈、核桃殼、杏殼、櫻桃殼、油茶果殼、棉花秸稈中的任意一種。

作為優選方案，上述所述的硫酸銅和硫酸亞鐵的質量比為1：0.96～1.12。

作為優選方案，上述所述的混合氣體是含量比為15％：85％的一氧化碳和氮氣或含量比為90％：10％的氫氣和氮氣。

作為優選方案，上述所述的表面活性劑為1,1'-(1,2-乙二基)雙十六烷基咪唑二溴化物。

作為優選方案，上述所述的酸性溶液為稀硫酸；所述堿性溶液為氫氧化鈉水溶液。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

(1)本發明中，首先使用酸性和堿性溶液對活性炭原料進行浸泡，去除了活性炭原料的雜質，同時能夠對活性炭原料表面改性，其內部結構疏松，對后一步用金屬離子進行改性時，能夠使金屬離子更好的內嵌在活性炭原料層間，金屬離子負載量更高，負載更加牢固。