一種以氯化鈉為模板製備用於吸附亞甲基藍的多孔碳的製作方法

2023-10-19 13:41:12 1

本發明涉及一種多孔碳的製備方法，具體涉及一種以氯化鈉為模板製備用於吸附亞甲基藍的多孔碳。
背景技術：
：亞甲基藍mb是印染廢水的重要汙染物，是一種陽離子型的鹼性染料。mb的結構較為複雜，難以被一般的吸附劑材料徹底去除。目前對於印染廢水中mb的處理方法有很多，比較成熟的方法主要是吸附法，因為該方法具有吸附量高、吸附速度快、操作簡便和成本較低等的優勢，故備受各個領用應用的青睞。對於吸附法而言，吸附劑材料的選擇是最為重要的，目前的吸附劑材料各種各樣，而多孔碳材料是最受歡迎的。多孔碳材料的製備方法較為簡單，原材料的來源較為廣泛，去除效果也較為明顯。亞甲基藍具有低毒性，溶於水會導致水體的透光度下降，即使是微量的甲基藍也會對大自然的生態平衡乃至是人類的身體健康造成一定程度的傷害，它可以先進入水體，再通過水流進入田間，進而影響水生植物的生長，破壞水中的生態平衡。技術實現要素：本發明以氯化鈉為模板製備用於吸附亞甲基藍的多孔碳，以葡萄糖為原料，以氯化鈉為模板劑，以氫氧化鉀調節酸鹼度ph至7-12，多孔碳富有碳、氧、鈉和鉀元素；多孔碳的製備方法為:（1）在燒杯中按次序加入c6h12o6、nacl、koh和二次蒸餾水，摩爾比為c6h12o6：nacl：koh=1.5-20:0.5-17:0.7-3；（2）置於多頭磁力加熱攪拌器上於60℃恆溫下攪拌，蒸乾至溶質即將析出止；（3）將其轉移至冷凍乾燥箱裡冷凍乾燥，冷凍溫度在零下10℃~零下30℃；（4）將冷凍乾燥後得到的產品研磨至粉末，並將其於500℃氮氣氛圍保護下的電爐中燒1h。本發明的多孔碳材料具有較大的比表面積，以可溶性無機鹽氯化鈉為模板製備了多孔碳。本發明的多孔碳材料的表面積bet較高，遠高於最初原材料葡糖糖比表面積。經過電爐煅燒後得到的多孔碳材料裡充滿了孔道結構，從而使得其比表面積劇增，達到加強其吸附性能的作用。本發明的多孔碳用於吸附亞甲基藍去除率高，以葡萄糖為原料製備成本低，操作方法簡單，重複率高。本發明通過電爐對經過冷凍乾燥的葡萄糖、氯化鈉和氫氧化鉀的混合物在氮氣的保護下，進行高溫煅燒得到所需的多孔碳材料，其中可溶性無機鹽氯化鈉是模板，並將該多孔碳材料用於對亞甲基藍mb溶液吸附。本發明的多孔碳對mb的去除率隨著其質量的增加和攪拌時間的增長而增加，隨著mb初始濃度的增加而減小。ph=6.00~10.00的條件下，多孔碳對mb的去除率較高，當ph=6.00時，多孔碳對mb的去除率達到近似100%。多孔碳材料對mb的吸附等溫線符合langmuir吸附等溫線模型，說明多孔碳對mb的吸附是單分子層吸附，此吸附過程是一個自發進行的、放熱的、物理吸附過程。本發明多孔碳材料的內部有非常多的孔道結構，而這些孔道結構的出現在一定的程度上增加了該材料的比表面積，從而增強了多孔碳材料的吸附性能。附圖說明圖1是多孔碳材料的xps圖。具體實施方式在100ml的燒杯中分別加入2gc6h12o6、10gnacl、8gkoh和50ml二次蒸餾水，置於多頭磁力加熱攪拌器上於60℃的恆溫下攪拌蒸乾至溶質即將析出，然後將其轉移至冷凍乾燥箱裡冷凍乾燥，將冷凍乾燥後得到的產品研磨至粉末，並將其於500℃氮氣氛圍保護下的電爐中燒1h。如圖1所示多孔碳材料的xps圖，從圖中可以明顯地看出，該多孔碳材料所含的主要元素有碳、氧、鈉和鉀，其中碳元素的含量相對於其它元素而言，其含量明顯較高，這說明該多孔碳材料主要以碳元素為主，其它的雜質含量較少。多孔碳材料的bet數據如下表1所示，可以看出多孔碳的比表面積高達1365.1052m2/g，近乎於最初原材料葡糖糖比表面積的27倍，比活性炭的比表面積值高3000多。表1多孔碳材料的bet數據材料名稱比表面積(m2/g)葡萄糖50.2165活性炭1000多孔碳1365.1052多孔碳對mb的去除率隨著其質量的增加和攪拌時間的增長而增加，隨著mb初始濃度的增加而減小。在ph=6.00時，多孔碳對mb的去除率達到了97.59%。技術特徵：技術總結本發明涉及一種多孔碳的製備方法，具體涉及一種以氯化鈉為模板製備用於吸附亞甲基藍的多孔碳。本發明通過電爐對經過冷凍乾燥的葡萄糖、氯化鈉和氫氧化鉀的混合物在氮氣的保護下，進行高溫煅燒得到所需的多孔碳材料，其中可溶性無機鹽氯化鈉是模板，並將該多孔碳材料用於對亞甲基藍MB溶液吸附。當pH=6.00時，本發明多孔碳對MB的去除率達到近似100%。技術研發人員：彭娟;高作寧;鄭婉瑩受保護的技術使用者：寧夏大學技術研發日：2017.05.31技術公布日：2017.09.15