CN制造技術

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【技術實現步驟摘要】
CNX改性硅藻土的制備和利用其吸附剛果紅廢水的方法
本專利技術屬于廢水吸附
，特別涉及吸附劑、制備和利用其處理剛果紅廢水的方法。
技術介紹
近年來，染料和重金屬成為環境污染的重要部分。染料是一種重要的化工產品，它具有廣泛的應用，但是染料廢水的排放會對環境造成巨大污染。低濃度的染料也會產生很濃的顏色，對人們的健康不利。此外，由于染料減少了陽光在水中上午傳輸，因此，它還會影響水生植物的生長。其中，剛果紅是一種典型的有機染料。目前廢水主要有三種處理方法，分別為物理作用、化學分解法以及生物分解法。具體方法有吸附、萃取、離子交換、電滲析、反滲透、電催化氧化法等，這些方法可以成功的實現廢水處理的工業化，但是操作過程都比較復雜，甚至有可能造成二次污染，使得廢水的處理難度加大。而吸附法是利用吸附劑對液體或氣體中某組分具有選擇性吸附的能力，使其暫時沉積在吸附劑上，從而實現從混合物中分離該組分的目的，該過程操作安全簡便、無二次污染。其中，活性炭在廢水處理中呈現了很好的性能，但是卻價格昂貴。綜上，現有技術中吸附法處理廢水仍具有很大的優勢，而吸附法處理廢水過程中所使用的吸附劑仍末達到理想的效果，性能優異的吸附劑的研發仍然是當前該
科研工作的熱點和難點。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有的處理剛果紅廢水中的不足，提供一種高效去除剛果紅廢水的吸附劑、制備方法和利用其處理CNX負載硅藻土復合材料廢水的方法。本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的:CNX負載硅藻土復合材料的制備方法，具體步驟為:將三聚氰胺、硅藻土加入反應器中并置于60-90℃水浴鍋中進行溶解，待三聚氰胺完全溶解后加入稀硝酸，三聚氰胺的質量與硅藻土的質量與硝酸的體積值分別為1-5g:0.5-3g：10ml(優選1g：1g：10ml)，上述配制好的溶液，繼續在水浴鍋攪拌，攪拌10-30min，然后，取出上述溶液在空氣中進行冷卻，待形成固體棉絮狀后，進行過濾。過濾后固體進行干燥，即可得到CNX負載硅藻土復合材料。稀硝酸濃度為常用的，一般為質量分數為2-6％。進一步優選，對上述得到的CNX負載硅藻土復合材料進一步熱處理煅燒，熱處理條件為在空氣條件下，熱處理溫度為150-550℃(優選150-250℃)，熱處理的時間1-3小時，優選2小時。按上述方案，所述的干燥結束后，得到自色或灰色的棉絮狀樣品。CNX負載硅藻土復合材料，優選其微觀形貌為纖維棒狀，其中，優選CNX與硅藻土的質量比為1-5。CNX為碳氮有機材料。CNX負載硅藻土復合材料作為吸附劑的應用，優選用于吸附剛果紅染料。一種利用上述CNX負載硅藻土復合材料處理剛果紅染料廢水的方法，其具體步驟為:將CNX負載硅藻土復合材料加入到含有剛果紅染料的廢水中，混勻并攪拌，使CNX負載硅藻土復合材料充分吸附剛果紅，然后過濾分離，除去吸附有剛果紅的CNX負載硅藻土復合材料。按上述方案，剛果紅廢水溶液的初始濃度為2000mg/L，每50mL剛果紅溶液中加入的吸附劑用量為0.1-0.5g；所述震蕩吸附條件:吸附溫度30-50℃，震蕩吸附時間為1-5min,pH值為6-7。本專利技術的有益效果:與現有技術相比，本專利技術的優點在于:(1)本專利技術提供的吸附劑具有較高的比表面積以及較低的成本，且環境友好，中性或弱酸性條件下具有良好的穩定性等特點。(2)本專利技術通過在硅藻土基體中復合適當量的CNX形成的具有為纖維棒狀的CNX負載硅藻土復合材料,可明顯提升其吸附去除剛果紅的性能，達到高效去除的目的。該復合材料5min即可達到吸附平衡，剛果紅最大吸附量可達350mg/g。(3)本專利技術提供的CNX負載硅藻土復合材料吸附劑去除廢水的方法具有無需特殊設備，步驟簡便快捷，處理過程中不會引入其他有害物質，吸附速率快，吸附效率高等特點。附圖說明圖1為不同熱處理溫度處理的CNX負載硅藻土復合材料的場發射掃描電鏡照片。圖2為不同熱處理溫度處理的CNX負載硅藻土復合材料的XRD圖3為測得的吸附剛果紅前后的紅外光譜圖。圖4為剛果紅染料廢水的處理實例中不同熱處理溫度下所得的吸附劑的吸附時間與C/C0的關系曲線圖。圖5未熱處理的CNX-硅藻土吸附不同濃度的剛果紅。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本專利技術。以下實施例僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍；應當指出的是，在閱讀了本專利技術講授的內容之后，本領域技術人員可以對本專利技術作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。以下實施例中的硝酸質量分數為6％。實施例1步驟一，按質量比1:1向燒杯(開放系統)中加入三聚氰胺和硅藻土，然后加入一定量的稀硝酸，其中硅藻土與硝酸的質量體積比為(1g:10ml)，控制燒杯溫度70℃，攪拌速度為120rpm，反應1h后，過濾，取過濾物，放置在干燥箱中干燥。步驟二，將干燥得到的過濾物放置于坩堝中，置于馬弗爐中煅燒2小時，煅燒溫度150℃，即得到了CNX負載硅藻土復合材料。步驟三，取CNX負載硅藻土復合材料0.1g加入到濃度2000mg/L剛果紅20ml中，常溫超聲分散2min，使CNX負載硅藻土復合材料分散均勻，并與剛果紅分子充分反應。反應結束后，將得到的反應液過濾分離，得到吸附后的剛果紅廢水和吸附剛果紅后的CNX負載硅藻土復合材料。實施效果：本實施例制備得到的CNX負載硅藻土復合材料，剛果紅吸附量為321mg/g。實施例2步驟一，按質量比1:1.5向燒杯(開放系統)中加入硅藻土和硅藻土，然后加入一定量的硝酸，其中硅藻土與硝酸的質量體積比為(1g:10ml)，控制燒杯溫度70℃，攪拌速度為120rpm，反應1h后，過濾，取過濾物，放置在干燥箱中干燥。步驟二，將干燥得到的過濾物放置于坩堝中，置于馬弗爐中煅燒2小時，煅燒溫度150℃，即得到了CNX負載硅藻土復合材料。步驟三，取CNX負載硅藻土復合材料0.1g加入到濃度2000mg/L剛果紅20ml中，常溫超聲分散2min，使CNX負載硅藻土復合材料分散均勻，并與剛果紅分子充分反應。反應結束后，將得到的反應液過濾分離，得到吸附后的剛果紅廢水和吸附剛果紅后的CNX負載硅藻土復合材料。實施效果：本實施例制備得到的CNX負載硅藻土復合材料，剛果紅吸附量為341mg/g。實施例3步驟一，按質量比1:2向燒杯(開放系統)中加入硅藻土和硅藻土，然后加入一定量的硝酸，其中硅藻土與硝酸的質量體積比為(2g:10ml)，控制燒杯溫度70℃，攪拌速度為120rpm，反應1h后，過濾，取過濾物，放置在干燥箱中干燥。步驟二，將干燥得到的過濾物放置于坩堝中，置于馬弗爐中煅燒2小時，煅燒溫度250℃，即得到了CNX負載硅藻土復合材料。步驟三，取CNX負載硅藻土復合材料0.1g加入到濃度2000mg/L剛果紅20ml中，常溫超聲分散2min，使CNX負載硅藻土復合材料分散均勻，并與剛果紅分子充分反應。反應結束后，將得到的反應液過濾分離，得到吸附后的剛果紅廢水和吸附剛果紅后的CNX負載硅藻土復合材料。實施效果：本實施例制備得到的CNX負載硅藻土復合材料，剛果紅吸附量為318mg/g。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
CN

【技術特征摘要】
1.CNX負載硅藻土復合材料的制備方法，其特征在于，具體步驟包括如下:將三聚氰胺、硅藻土加入反應器中并置于60-90℃水浴鍋中進行溶解，待三聚氰胺完全溶解后加入稀硝酸，三聚氰胺的質量與硅藻土的質量與稀硝酸的體積值比例為1-5g:0.5-3g：10ml，上述配制好的溶液，繼續在水浴鍋攪拌，攪拌10-30min，然后，取出上述溶液在空氣中進行冷卻，待形成固體棉絮狀后，進行過濾，過濾后固體進行干燥，即可得到CNX負載硅藻土復合材料。2.按照權利要求1所述的CNX負載硅藻土復合材料的制備方法，其特征在于，三聚氰胺的質量與硅藻土的質量與稀硝酸的體積值比例為1g：1g：10ml。3.按照權利要求1所述的CNX負載硅藻土復合材料的制備方法，其特征在于，得到的CNX負載硅藻土復合材料進一步熱處理煅燒，熱處理條件為在空氣條件下，熱處理溫度為150-550℃，熱處理的時間1-3小時。4.按照權利要求3所述的CNX負載硅藻土復合材料的制備方法，其特征在于，熱處理溫度為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王金淑，張大業，吳俊書，杜玉成，李洪義，賈新建，騰威利，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：北京,11