用于处理印染废水的吸附材料及其制备方法

申请日 20200916

公开（公告）日 20201208

IPC分类号 B01J20/28; B01J20/26; C02F1/30; C02F1/28; B01J31/38; B01J31/06; C02F103/30; C02F101/30

摘要

本发明提供了一种用于处理印染废水的吸附材料及其制备方法。本发明通过制备氧化石墨烯粉末，并将其与羧甲基纤维素钠混合后，再加入丙烯酸进行交联反应，制备了吸附性能优异的复合水凝胶；再将该水凝胶浸渍于含有TiO2纳米颗粒、苯胺和盐酸的溶液中，充分反应后，得到了用于处理印染废水的吸附材料。通过上述方式，本发明能够利用羧甲基纤维素基水凝胶和丙烯酸基水凝胶间的相互穿插复合作用，形成具有丰富孔隙的网络结构，并在氧化石墨烯的交联作用下，达到优异的吸附效果。同时，本发明能够利用苯胺的聚合作用将TiO2固定于吸附材料中，从而在对各类染料进行高效吸附的同时达到光催化的效果，实现对印染废水的高效处理。

权利要求书

1.一种用于处理印染废水的吸附材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备氧化石墨烯粉末；

S2、将步骤S1得到的所述氧化石墨烯粉末与羧甲基纤维素钠、过硫酸铵分别加入去离子水中，超声溶解后，得到混合液A；再向所述混合液A中加入丙烯酸和N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，充分搅拌后进行交联反应，得到水凝胶；

S3、将TiO2纳米颗粒分散于去离子水中，再加入苯胺和盐酸，搅拌均匀后得到混合液B；

S4、将步骤S2得到的所述水凝胶浸渍于步骤S3得到的所述混合液B中，充分反应后经洗涤、烘干，得到吸附材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理印染废水的吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述氧化石墨烯粉末的制备方法包括如下步骤：

S11、在冰浴状态下，向浓硫酸溶液中加入石墨粉和硝酸钠，并持续搅拌；待温度升高至20～25℃时，再加入高锰酸钾，并转移至30～40℃的水浴条件下充分搅拌，形成浓稠的糊状物；

S12、向步骤S11得到的所述糊状物中加入去离子水，在90～95℃下搅拌30～40min后，再加入30％的H2O2溶液，充分搅拌后得到棕色浆液；

S13、对步骤S12得到的所述棕色浆液进行过滤、洗涤后，再将其分散于去离子水中，超声振荡剥离后再进行离心处理，得到的上层液即为氧化石墨烯分散液；对所述氧化石墨烯分散液进行真空干燥后，得到氧化石墨烯粉末。

3.根据权利要求1所述的一种用于处理印染废水的吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述混合液A中：氧化石墨烯粉末的浓度为0.008～0.012g/mL，羧甲基纤维素钠的浓度为0.01～0.015g/mL。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于处理印染废水的吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述丙烯酸与所述混合液A的体积比为1:(15～25)。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于处理印染废水的吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述交联反应的反应温度为60～80℃，反应时间为30～60min。

6.根据权利要求1所述的一种用于处理印染废水的吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述混合液B中：TiO2纳米颗粒的浓度为0.01～0.03g/mL，苯胺的浓度为0.3～0.5mol/L。

7.根据权利要求1所述的一种用于处理印染废水的吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述混合液B中盐酸的浓度为1.5～2.5mol/L。

8.根据权利要求1所述的一种用于处理印染废水的吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，所述水凝胶与所述混合液B的质量体积比为1g:(15～25)mL。

9.根据权利要求1所述的一种用于处理印染废水的吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，所述水凝胶在所述混合液B中的浸渍时间为6～10h。