一种吸附废水中罗丹明b的多孔碳的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸附废水中罗丹明B的多孔碳的制备方法，具体涉及一种利用玉米秸杆为原料，一定条件下活化处理制备多孔碳，以此多孔碳为吸附剂去除染料废水中罗丹明B的新方法。
【背景技术】
[0002]染料是一种重要的化工产品，它具有广泛的应用，但是染料废水的排放会对环境造成巨大污染。低浓度染料也会产生很浓的颜色，对人们的健康不利。此外，由于染料减少了阳光在水中的传输，因此，它还影响水生植物的生长。大多数投入使用的染料对光降解、生物降解和氧化作用很稳定。人们常利用一些物理和化学过程来处理废水。目前处理染料废水的方法主要有:臭氧处理法、光降解法、混凝/絮凝处理法、生物处理法、膜过滤法和吸附法等。与吸附法相比，其他方法通常价格昂贵，而且不能有效的处理废水，吸附法具有效率高、成本低、操作简单并对有毒物质不敏感等优点，因而在处理染料废水中有着广泛的应用。具有吸附性能的碳材料有碳纳米管、多孔碳、有序介孔碳等，而碳纳米管、有序介孔碳价格相对较高，因而采用多孔碳进行废水中染料的吸附是一种切实可行的方法。
[0003]专利CN104107726A公开了一种处理亚甲基蓝和罗丹明B染料废水的吸附型光催化剂及其制备方法和应用方法。以稳定廉价的半导体光催化剂二氧化钦为主体，利用层接层的方法将带正电的聚合物和带负电的D-A型多酸通过静电引力及化学键交替连接到二氧化钛表面，形成稳定的复合物。利用此复合物对罗丹明B进行光降解。专利CN104310524A公开了一种罗丹明B和靛蓝有机污染物的降解方法。具体以氯化铜、八水铬铝酸钠和N，N-双(3—吡啶甲酰基)烷烃为原料，采用水热合成法配合物，将双氧水加入含有罗丹明B有机污染物或靛蓝有机污染物的水体中，然后加入合成的配合物作为降解催化剂，对水体进行紫外光或可见光照射进行催化降解。然而以玉米秸杆为原料制备吸附废水中罗丹明B的多孔碳材料还未见报道。因此采用价格相对低廉的生物质作制备具有吸附剂具有重要的意义。
[0004]本发明是以玉米秸杆为原料，将其粉碎，在一定条件下进行活化处理，制备一种高效吸附废水中罗丹明B的多孔碳材料，此种材料对于罗丹明B具有较好的吸附性能。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种利用玉米秸杆制备吸附染料废水中罗丹明B的多孔碳的新方法。
[0006]本发明首先将玉米秸杆烘干、粉碎，将粉碎后的玉米秸杆与氢氧化钾按质量比1:1?4(Kg/Kg)混合，将其在400°C下反应0.5小时，650?800°C下活化反应1小时，固体过滤、洗涤、干燥得到多孔碳材料。将粉碎后的玉米秸杆与磷酸按质量比1:2?5(Kg/Kg)混合，将其在400?600°C下活化1小时，固体过滤、洗涤、干燥得到多孔碳材料。将不同方法制备的一定量的多孔碳在室温下与一定量200?500mg//L的罗丹明B溶液混合，调节pH值为7，吸附时间为30?240分钟的条件下进行吸附测定。
[0007]本发明的特征在于:所用活化剂为氢氧化钾和磷酸。
【具体实施方式】
[0008]实施例1:将玉米秸杆烘干、粉碎，将粉碎后的玉米秸杆与氢氧化钾按质量比1:2(Kg/Kg)混合，将其在400°C下反应0.5小时，750°C下活化反应1小时，固体过滤、洗涤、干燥得到多孔碳材料。将0.02g多孔碳在室温下与20mL、500mg//L的罗丹明B溶液混合，调节pH值为7，吸附时间为240分钟的条件下进行吸附测定。
[0009 ]实施例2:改变活化温度为800°C，其他条件同实施例1，制备出的多孔碳对罗丹明B吸附量为318mg/g。
[0010]实施例3:改变玉米秸杆与氢氧化钾按质量比l:4(Kg/Kg)混合，其他条件同实施例1，制备出的多孔碳对罗丹明B吸附量为306mg/g。
[0011 ]实施例4:改变罗丹明B的初始浓度为200mg/L，其他条件同实施例1，制备出的多孔碳对罗丹明B吸附量为171mg/g。
[0012]实施例5:改变罗丹明B的吸附时间为90分钟，其他条件同实施例1，制备出的多孔碳对罗丹明B吸附量为298mg/g。
[0013]实施例6:将粉碎后的秸杆与磷酸按质量比l:3(Kg/Kg)混合，将其在500°C下活化1小时，固体过滤、洗涤、干燥得到多孔碳材料。将0.02g多孔碳在室温下与20mL、500mg/L的罗丹明B溶液混合，调节pH值为7，吸附时间为240分钟的条件下进行吸附测定，得到罗丹明B的最大吸附量为303mg/g。
[0014]实施例7:改变玉米秸杆与磷酸的质量比l:4(Kg/Kg)混合，其他条件同实施例6，制备出的多孔碳对罗丹明B吸附量为273mg/g。
[0015]实施例8:改变罗丹明B的初始浓度为300mg/L，其他条件同实施例6，制备出的多孔碳对罗丹明B吸附量为237mg/g。
[0016]实施例9:改变罗丹明B的吸附时间为120分钟，其他条件同实施例6，制备出的多孔碳对罗丹明B吸附量为253mg/g。
【主权项】
1.一种吸附染料废水中罗丹明B的多孔碳的制备方法，其具体步骤如下: 本发明首先将玉米秸杆烘干、粉碎，将粉碎后的玉米秸杆与氢氧化钾按质量比1:1?4(Kg/Kg)混合，将其在400°C下反应0.5小时，650?800°C下活化反应1小时，固体过滤、洗涤、干燥得到多孔碳材料。将粉碎后的玉米秸杆与磷酸按质量比1:2?5(Kg/Kg)混合，将其在400?600°C下活化1小时，固体过滤、洗涤、干燥得到多孔碳材料。将不同方法制备的一定量的多孔碳在室温下与一定量200?500mg//L的罗丹明B溶液混合，调节pH值为7，吸附时间为30?240分钟的条件下进行吸附测定。2.—种如权利要求1所述的一种吸附水中罗丹明B的多孔碳的制备方法，其特征在于:所用活化剂为氢氧化钾或磷酸。
【专利摘要】本发明涉及一种用于吸附染料废水中罗丹明B的多孔碳的制备方法。具体涉及一种以玉米秸秆为原料，在一定条件下进行活化处理，制备一种高效吸附废水中罗丹明B的多孔碳材料的方法。本发明包括具体步骤如下：首先将玉米秸秆烘干、粉碎，粉碎后的秸秆与活化试剂按一定质量比充分混合，在一定条件下活化处理后，固体过滤、洗涤、干燥得到多孔碳材料。制备的多孔碳材料具有高效吸附罗丹明B的性能。本方法工艺简单，吸附效果好，具有一定应用价值。
【IPC分类】B01J20/30, C01B31/12, C02F1/28, B01J20/20
【公开号】CN105457596
【申请号】CN201510815264
【发明人】王丽丽, 逯文启, 杨坤龙, 廖港
【申请人】天津工业大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月20日