一種吸附廢水中羅丹明b的多孔碳的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種吸附廢水中羅丹明B的多孔碳的制備方法，具體涉及一種利用玉米秸桿為原料，一定條件下活化處理制備多孔碳，以此多孔碳為吸附劑去除染料廢水中羅丹明B的新方法。
【背景技術】
[0002]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的傳輸，因此，它還影響水生植物的生長。大多數投入使用的染料對光降解、生物降解和氧化作用很穩定。人們常利用一些物理和化學過程來處理廢水。目前處理染料廢水的方法主要有:臭氧處理法、光降解法、混凝/絮凝處理法、生物處理法、膜過濾法和吸附法等。與吸附法相比，其他方法通常價格昂貴，而且不能有效的處理廢水，吸附法具有效率高、成本低、操作簡單并對有毒物質不敏感等優點，因而在處理染料廢水中有著廣泛的應用。具有吸附性能的碳材料有碳納米管、多孔碳、有序介孔碳等，而碳納米管、有序介孔碳價格相對較高，因而采用多孔碳進行廢水中染料的吸附是一種切實可行的方法。
[0003]專利CN104107726A公開了一種處理亞甲基藍和羅丹明B染料廢水的吸附型光催化劑及其制備方法和應用方法。以穩定廉價的半導體光催化劑二氧化欽為主體，利用層接層的方法將帶正電的聚合物和帶負電的D-A型多酸通過靜電引力及化學鍵交替連接到二氧化鈦表面，形成穩定的復合物。利用此復合物對羅丹明B進行光降解。專利CN104310524A公開了一種羅丹明B和靛藍有機污染物的降解方法。具體以氯化銅、八水鉻鋁酸鈉和N，N-雙(3—吡啶甲酰基)烷烴為原料，采用水熱合成法配合物，將雙氧水加入含有羅丹明B有機污染物或靛藍有機污染物的水體中，然后加入合成的配合物作為降解催化劑，對水體進行紫外光或可見光照射進行催化降解。然而以玉米秸桿為原料制備吸附廢水中羅丹明B的多孔碳材料還未見報道。因此采用價格相對低廉的生物質作制備具有吸附劑具有重要的意義。
[0004]本發明是以玉米秸桿為原料，將其粉碎，在一定條件下進行活化處理，制備一種高效吸附廢水中羅丹明B的多孔碳材料，此種材料對于羅丹明B具有較好的吸附性能。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種利用玉米秸桿制備吸附染料廢水中羅丹明B的多孔碳的新方法。
[0006]本發明首先將玉米秸桿烘干、粉碎，將粉碎后的玉米秸桿與氫氧化鉀按質量比1:1?4(Kg/Kg)混合，將其在400°C下反應0.5小時，650?800°C下活化反應1小時，固體過濾、洗滌、干燥得到多孔碳材料。將粉碎后的玉米秸桿與磷酸按質量比1:2?5(Kg/Kg)混合，將其在400?600°C下活化1小時，固體過濾、洗滌、干燥得到多孔碳材料。將不同方法制備的一定量的多孔碳在室溫下與一定量200?500mg//L的羅丹明B溶液混合，調節pH值為7，吸附時間為30?240分鐘的條件下進行吸附測定。
[0007]本發明的特征在于:所用活化劑為氫氧化鉀和磷酸。
【具體實施方式】
[0008]實施例1:將玉米秸桿烘干、粉碎，將粉碎后的玉米秸桿與氫氧化鉀按質量比1:2(Kg/Kg)混合，將其在400°C下反應0.5小時，750°C下活化反應1小時，固體過濾、洗滌、干燥得到多孔碳材料。將0.02g多孔碳在室溫下與20mL、500mg//L的羅丹明B溶液混合，調節pH值為7，吸附時間為240分鐘的條件下進行吸附測定。
[0009 ]實施例2:改變活化溫度為800°C，其他條件同實施例1，制備出的多孔碳對羅丹明B吸附量為318mg/g。
[0010]實施例3:改變玉米秸桿與氫氧化鉀按質量比l:4(Kg/Kg)混合，其他條件同實施例1，制備出的多孔碳對羅丹明B吸附量為306mg/g。
[0011 ]實施例4:改變羅丹明B的初始濃度為200mg/L，其他條件同實施例1，制備出的多孔碳對羅丹明B吸附量為171mg/g。
[0012]實施例5:改變羅丹明B的吸附時間為90分鐘，其他條件同實施例1，制備出的多孔碳對羅丹明B吸附量為298mg/g。
[0013]實施例6:將粉碎后的秸桿與磷酸按質量比l:3(Kg/Kg)混合，將其在500°C下活化1小時，固體過濾、洗滌、干燥得到多孔碳材料。將0.02g多孔碳在室溫下與20mL、500mg/L的羅丹明B溶液混合，調節pH值為7，吸附時間為240分鐘的條件下進行吸附測定，得到羅丹明B的最大吸附量為303mg/g。
[0014]實施例7:改變玉米秸桿與磷酸的質量比l:4(Kg/Kg)混合，其他條件同實施例6，制備出的多孔碳對羅丹明B吸附量為273mg/g。
[0015]實施例8:改變羅丹明B的初始濃度為300mg/L，其他條件同實施例6，制備出的多孔碳對羅丹明B吸附量為237mg/g。
[0016]實施例9:改變羅丹明B的吸附時間為120分鐘，其他條件同實施例6，制備出的多孔碳對羅丹明B吸附量為253mg/g。
【主權項】
1.一種吸附染料廢水中羅丹明B的多孔碳的制備方法，其具體步驟如下: 本發明首先將玉米秸桿烘干、粉碎，將粉碎后的玉米秸桿與氫氧化鉀按質量比1:1?4(Kg/Kg)混合，將其在400°C下反應0.5小時，650?800°C下活化反應1小時，固體過濾、洗滌、干燥得到多孔碳材料。將粉碎后的玉米秸桿與磷酸按質量比1:2?5(Kg/Kg)混合，將其在400?600°C下活化1小時，固體過濾、洗滌、干燥得到多孔碳材料。將不同方法制備的一定量的多孔碳在室溫下與一定量200?500mg//L的羅丹明B溶液混合，調節pH值為7，吸附時間為30?240分鐘的條件下進行吸附測定。2.—種如權利要求1所述的一種吸附水中羅丹明B的多孔碳的制備方法，其特征在于:所用活化劑為氫氧化鉀或磷酸。
【專利摘要】本發明涉及一種用于吸附染料廢水中羅丹明B的多孔碳的制備方法。具體涉及一種以玉米秸稈為原料，在一定條件下進行活化處理，制備一種高效吸附廢水中羅丹明B的多孔碳材料的方法。本發明包括具體步驟如下：首先將玉米秸稈烘干、粉碎，粉碎后的秸稈與活化試劑按一定質量比充分混合，在一定條件下活化處理后，固體過濾、洗滌、干燥得到多孔碳材料。制備的多孔碳材料具有高效吸附羅丹明B的性能。本方法工藝簡單，吸附效果好，具有一定應用價值。
【IPC分類】B01J20/30, C01B31/12, C02F1/28, B01J20/20
【公開號】CN105457596
【申請號】CN201510815264
【發明人】王麗麗, 逯文啟, 楊坤龍, 廖港
【申請人】天津工業大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月20日