一种SDBS‑CNCs复合吸附剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种SDBS‑CNCs复合吸附剂的制备方法，包括如下步骤：称取一定量的十二烷基苯磺酸钠溶于水中，配制成所需浓度的十二烷基苯磺酸钠溶液；十二烷基苯磺酸钠溶液的浓度为0.4mmol/L、0.8mmol/L、1.2mmol/L、1.6mmol/L、2.0mmol/L或2.4mmol/L；称取一定量的CNCs分散于十二烷基苯磺酸钠溶液中，25℃下搅拌一段时间；CNCs在十二烷基苯磺酸钠溶液中的浓度为0.1g/L；将表面吸附有十二烷基苯磺酸钠的CNCs抽滤出溶液，置于烘箱中烘干即得到复合吸附剂。本发明专利技术方法制得的复合吸附剂具有比表面积大、化学稳定性好、吸附容量大以及易于从溶液中分离出来的优点。

A SDBS CNCs composite adsorbent preparation method

The invention discloses a SDBS CNCs composite adsorbent preparation method comprises the following steps: weigh a certain amount of twelve sodium dissolved in water, with twelve sodium solution required concentration; concentration of twelve sodium solution for 0.4mmol/L, 0.8mmol/L, 1.2mmol/L, 1.6mmol/L, 2.0mmol/L or 2.4mmol/L; weigh a certain amount the CNCs dispersed in twelve sodium solution, 25 DEG C, stirred for a period of time; the concentration of CNCs in twelve sodium solution is 0.1g/L; the adsorption of twelve benzene sulfonic acid sodium CNCs filtration solution, placed in an oven drying to obtain the composite adsorbent. The composite adsorbent prepared by the method has the advantages of large specific surface area, good chemical stability, large adsorption capacity and easy separation from the solution.

【技术实现步骤摘要】
一种SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法
本专利技术涉及一种SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，属于吸附材料制备

技术介绍
染料被广泛应用于纺织、造纸和印刷行业，其使用量与日俱增，大量的染料废水给我国环境带来了极大的风险，所以染料废水的处理方法至关重要。目前，染料废水的处理主要有物理化学法和生物处理法，其中，物理吸附运用较为广泛，活性炭吸附法中活性炭对染料分子具有很好的吸附效果，但其成本较高，限制了该方法的广泛应用。所以寻找原料易得、成本低廉的高效吸附剂是提高染料废水处理效率的方法之一。碳纳米笼(CNCs)是一种新型碳纳米材料，其具有空心的石墨笼结构、与富勒烯结构相似，在很多领域都显示出巨大的应用潜能，引起了极大的关注。碳纳米笼本身的笼状结构使其具有许多独特的性能，由于碳纳米笼具有独特的多孔结构，密度低，比表面积高，耐腐蚀能力强，导电率好，生物兼容性好，因此在很多领域都有应用，如药物载体，保护蛋白质及催化酶，数据存储，电容材料等。近年来人们又发现其具有良好的氧还原电催化性能并在催化剂载体方面表现出优异的应用前景，因此碳纳米笼被广泛的应用于燃料电池领域的研究。碳纳米笼具有高的比表面积和大的介孔体积，为吸附污染物提供了理论基础，但其本身具有较强的疏水性，因此开发一种能够增加碳纳米笼亲水性、提高其在水溶液中的分散性、同时增加对染料分子吸附效果的方法十分必要。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供一种SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，该方法制得的复合吸附剂具有比表面积大、化学稳定性好、吸附容量大以及易于从溶液中分离出来的优点。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1，称取一定量的十二烷基苯磺酸钠溶于水中，配制成所需浓度的十二烷基苯磺酸钠溶液；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的浓度为0.4mmol/L、0.8mmol/L、1.2mmol/L、1.6mmol/L、2.0mmol/L或2.4mmol/L；步骤2，称取一定量的碳纳米笼(CNCs)分散于十二烷基苯磺酸钠溶液中，于25℃下搅拌一段时间；所述CNCs在十二烷基苯磺酸钠溶液中的浓度为0.1g/L；步骤3，将步骤2中表面吸附有十二烷基苯磺酸钠的CNCs抽滤出溶液，置于烘箱中烘干即得到复合吸附剂。其中，步骤2中，所述搅拌时间为6h。其中，步骤3中，所述烘干温度为80℃。上述SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法制得的复合吸附剂在吸附结晶紫染料方面的应用。本专利技术方法制得的复合吸附剂在25℃下使用，在用于吸附染料时，吸附剂在染料溶液中的浓度为20mg/L，在染料溶液中吸附脱色的时间为6h。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有的有益效果是：本专利技术的制备方法工艺简单，制备成本低，制得的吸附剂具有比表面积大、化学稳定性好、化学稳定性好、吸附容量大以及易于从溶液中分离出来的优点；复合吸附剂中十二烷基苯磺酸钠(SDBS)结构中含有苯环，在CNCs表面能形成π-π键，因此不仅提高了复合吸附剂的稳定性，而且对阳离子染料的吸附能力也大大增强，最后还增加了复合吸附剂在水中的分散性；本专利技术制备方法得到的复合吸附剂对结晶紫染料表现出良好的吸附效果。附图说明图1为CNCs和SDBS-CNCs吸附结晶紫染料的吸附动力学曲线；图2为CNCs吸附动力学曲线拟一级动力学模型的拟合曲线；图3为CNCs吸附动力学曲线拟二级动力学模型的拟合曲线；图4为SDBS-CNCs吸附动力学曲线拟一级动力学模型的拟合曲线；图5为SDBS-CNCs吸附动力学曲线拟二级动力学模型的拟合曲线；图6为CNCs和SDBS-CNCs吸附不同浓度结晶紫染料的等温线；图7为CNCs吸附结晶紫染料等温线进行Langmuir模型的拟合曲线；图8为CNCs吸附结晶紫染料等温线进行Freundlich模型的拟合曲线；图9为SDBS-CNCs吸附结晶紫染料等温线进行Langmuir模型的拟合曲线；图10为SDBS-CNCs吸附结晶紫染料等温线进行Freundlich模型的拟合曲线。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的技术方案做进一步说明，但是本专利技术所要求保护的范围并不局限于此。实施例1本专利技术SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1，称取0.0695g十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶于500mL水中，配置成0.4mmol/L的SDBS溶液；步骤2，根据CNCs在SDBS溶液中浓度为0.1g/L称取0.05gCNCs分散于SDBS溶液中，于25℃下搅拌6h；步骤3，抽滤出溶液中表面吸附有SDBS的CNCs，置于烘箱中于80℃下烘干，得到复合吸附剂。实施例2本专利技术SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1，称取0.1395g十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶于500mL水中，配置成0.8mmol/L的SDBS溶液；步骤2，根据CNCs在SDBS溶液中浓度为0.1g/L称取0.05gCNCs分散于SDBS溶液中，于25℃下搅拌6h；步骤3，抽滤出溶液中表面吸附有SDBS的CNCs，置于烘箱中于80℃下烘干，得到复合吸附剂。实施例3本专利技术SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1，称取0.209g十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶于500mL水中，配置成1.2mmol/L的SDBS溶液；步骤2，根据CNCs在SDBS溶液中浓度为0.1g/L称取0.05gCNCs分散于SDBS溶液中，于25℃下搅拌6h；步骤3，抽滤出溶液中表面吸附有SDBS的CNCs，置于烘箱中于80℃下烘干，得到复合吸附剂。实施例4本专利技术SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1，称取0.2790g十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶于500mL水中，配置成1.6mmol/L的SDBS溶液；步骤2，根据CNCs在SDBS溶液中浓度为0.1g/L称取0.05gCNCs分散于SDBS溶液中，于25℃下搅拌6h；步骤3，抽滤出溶液中表面吸附有SDBS的CNCs，置于烘箱中于80℃下烘干，得到复合吸附剂。实施例5本专利技术SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1，称取0.3485g十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶于500mL水中，配置成2.0mmol/L的SDBS溶液；步骤2，根据CNCs在SDBS溶液中浓度为0.1g/L称取0.05gCNCs分散于SDBS溶液中，于25℃下搅拌6h；步骤3，抽滤出溶液中表面吸附有SDBS的CNCs，置于烘箱中于80℃下烘干，得到复合吸附剂。实施例6本专利技术SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1，称取0.4195g十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶于500mL水中，配置成2.4mmol/L的SDBS溶液；步骤2，根据CNCs在SDBS溶液中浓度为0.1g/L称取0.05gCNCs分散于SDBS溶液中，于25℃下搅拌6h；步骤3，抽滤出溶液中表面吸附有SDBS的CNCs，置于烘箱中于80℃下烘干，得到复合吸附剂。SDBS为阴离子表面活性剂，其和阳离子染料结晶紫能够进行静电吸引，从而提高复合吸附剂的吸附量；另外，SDBS结构上的苯环与结晶紫染料上的苯环能够形成π-π键，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SDBS‑CNCs复合吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，称取一定量的十二烷基苯磺酸钠溶于水中，配制成所需浓度的十二烷基苯磺酸钠溶液；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的浓度为0.4mmol/L、0.8mmol/L、1.2mmol/L、1.6mmol/L、2.0mmol/L或2.4mmol/L；步骤2，称取一定量的CNCs分散于十二烷基苯磺酸钠溶液中，于25℃下搅拌一段时间；所述CNCs在十二烷基苯磺酸钠溶液中的浓度为0.1g/L；步骤3，将步骤2中表面吸附有十二烷基苯磺酸钠的CNCs抽滤出溶液，置于烘箱中烘干即得到复合吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种SDBS-CNCs复合吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，称取一定量的十二烷基苯磺酸钠溶于水中，配制成所需浓度的十二烷基苯磺酸钠溶液；所述十二烷基苯磺酸钠溶液的浓度为0.4mmol/L、0.8mmol/L、1.2mmol/L、1.6mmol/L、2.0mmol/L或2.4mmol/L；步骤2，称取一定量的CNCs分散于十二烷基苯磺酸钠溶液中，于25℃下搅拌一段时间；所述CNCs在十二烷基苯磺酸钠溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨汉培，朱鸿宇，聂坤，崔素珍，孙慧华，高照，郭润强，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32