System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种等离子体改性凹凸棒/碳复合材料及其制备方法与应用技术_技高网

一种等离子体改性凹凸棒/碳复合材料及其制备方法与应用技术

技术编号:44736520 阅读:0 留言:0更新日期:2025-03-21 18:02
本发明专利技术公开了一种等离子体改性凹凸棒/碳复合材料及其制备方法与应用。其制备方法包括:S1、初步活化凹凸棒/碳复合材料的制备;S2、等离子体处理,即得。该复合材料制备方法简单,对废水中重金属的吸附性能好,可用作含重金属废水的吸附剂,且吸附重金属后的复合材料能够直接作为吸附剂和催化剂用于PDS体系中左氧氟沙星的降解。该复合材料具有催化效率高,降解速率快,不造成二次污染的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂,更具体地,涉及一种等离子体改性凹凸棒/碳复合材料及其制备方法与应用


技术介绍

1、研究表明,废水的成分复杂,常用简单的去除方式很难有效治理水污染问题。另外在废水中有一个很常见的现象就是多种污染物相互作用后形成稳定结构,这对我们解决废水污染问题造成了很大的困难。例如重金属会与有机物复合形成络合物,遗憾的是,这种络合物具有立体阻碍的稳定结构,在水环境中广泛存在,但容易被忽视。强配体可作为盔甲保护重金属免受"伤害",使去除目标污染物变得更为复杂和困难。

2、近年来,越来越多的学者致力于研究利用吸附法、光催化、芬顿、电催化或高级氧化来处理水中的污染物。例如pengyu等利用高级氧化技术高效去除cu(ⅱ)和hcip。shuiyuzuo利用光催化/pms降解cip。然而,光催化、电催化技术受条件限制不能大规模使用,芬顿处理会造成大量铁污泥的堆积容易对环境造成二次污染。高级氧化和吸附法绿色高效深受各位研究人员的喜爱。目前,研究主要集中在针对高效去除重金属或有机物的材料,对多种重金属和有机物共存时其相互之间的联系研究较少。大多研究旨在针对一种特定污染物或者单一重金属和有机物复合污染。但在实际废水中常常存在多种重金属与有机物共存,这使水体环境变得更加复杂。因此,开发一种在复杂环境下同步去除多元重金属与有机物的材料,更有利于高效解决水体污染的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提出一种等离子体改性凹凸棒/碳复合材料及其制备方法与应用,通过将凹凸棒/碳复合材料等离子体处理,提高凹凸棒/碳复合材料对金属离子的吸附效果,吸附金属离子后的复合材料还可作为pds体系的催化剂,在体系中金属离子不会溶出,避免了二次污染,为同时含有重金属和抗生素废水的处理提供了新的思路。

2、一种等离子体改性凹凸棒/碳复合材料的制备方法,包括以下步骤:

3、s1、初步活化凹凸棒/碳复合材料(lak)的制备:将工业碱木质素、凹凸棒石混合均匀后,将混合材料转移至真空管式炉中在惰性气体的保护下稳定10-60min后,升温到600℃热解1-2小时得到初步活化凹凸棒/碳复合材料,过200目筛;其中,工业碱木质素与凹凸棒石的质量比为1-2:1-7。

4、s2、等离子体处理:

5、将步骤s1所得初步活化凹凸棒/碳复合材料等离子体化处理得到等离子体改性凹凸棒/碳复合材料。

6、进一步地,步骤s1中,热解温度为600℃,热解时间为2h。

7、进一步地,步骤s1中,所述升温的速率为5℃/min-15℃/min。

8、进一步地,步骤s2中,所述等离子体处理具体包括:将初步活化凹凸棒/碳复合材料转移至等离子体罐中,用氮气充分交换气体后固定等离子体装置先调节电流为0.1a-0.5a预热后,调节电流为0.5a-1.5a处理10min-180min后稳定30min-60min得到。

9、本专利技术还提供了上述方法所制备的等离子体改性凹凸棒/碳复合材料。

10、进一步地,本专利技术还提供了上述等离子体改性凹凸棒/碳复合材料作为吸附剂在含重金属废水处理中的应用。

11、进一步地,所述重金属包括cu、cd、pb、zn中的任意一种。

12、本专利技术中,还可以将步骤s2中所得等离子体化凹凸棒/碳复合材料直接作为pds体系的吸附剂和催化剂,并将其应用于含重金属和抗生素废水(例如,工业废水、医药废水、畜牧业废水)。

13、进一步地,所述重金属包括cu,所述抗生素为左氧氟沙星。

14、进一步地,所述重金属为cu和cd。

15、与现有技术相比,本专利技术的技术方案具有如下有益效果:

16、本专利技术的制备方法简单,所得改性凹凸棒/碳复合材料对废水中重金属离子的吸附性能好。并且,废水中金属离子能够被复合材料吸收,进而提高复合材料在pds体系中的催化效率,大大提高抗生素的去除率。并且,等离子体处理能活化材料表面,提高材料对重金属的固定作用,降低金属离子的脱附。

17、本专利技术的改性凹凸棒/碳复合材料能够同时吸附多种重金属,同时重金属协同复合材料参与活化pds,该过程能达到高效降解有机物的目的。该复合材料不仅可以去除水中的重金属污染,还可高效降解有机物,为水体污染提供了一种有效的共去除手段。具有较高的实用价值和指导意义。

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【技术保护点】

1.一种等离子体改性凹凸棒/碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,步骤S1中,热解温度为600℃,热解时间为2h。

3.根据权利要求1所述的制备方法,步骤S1中,所述升温的速率为5℃/min-15℃/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法,步骤S2中,所述等离子体处理具体包括:将初步活化的凹凸棒/碳复合材料转移至等离子体罐中,用氮气充分交换气体后固定等离子体装置,先调节电流为0.1A-0.5A预热后调节电流为0.5A-1.5A处理10min-180min后在稳定30min-60min得到。

5.权利要求1-4任一项所述的制备方法所制备的等离子体改性凹凸棒/碳复合材料。

6.权利要求5所述的等离子体改性凹凸棒/碳复合材料作为吸附剂在含重金属废水处理中的应用。

7.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述重金属包括Cu、Cd、Pb、Zn中的任意一种。

8.权利要求5所述的等离子体化凹凸棒/碳复合材料作为PDS体系的吸附剂和催化剂在含重金属和抗生素废水处理中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种等离子体改性凹凸棒/碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,步骤s1中,热解温度为600℃,热解时间为2h。

3.根据权利要求1所述的制备方法,步骤s1中,所述升温的速率为5℃/min-15℃/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法,步骤s2中,所述等离子体处理具体包括:将初步活化的凹凸棒/碳复合材料转移至等离子体罐中,用氮气充分交换气体后固定等离子体装置,先调节电流为0.1a-0.5a预热后调节电流为0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员:张纯陈琴喻鹏尹淼根
申请(专利权)人:湖南农业大学
类型:发明
国别省市:

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