CN104707577A - 一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺。其技术方案是:以海藻酸钠、聚乙烯醇为包埋剂,通过交联反应制备成凝胶球,对粉末活性炭和碳纳米管进行包埋固定,制取包埋碳素材料的高分子凝胶球作为工业废水处理用的吸附剂。本发明的特点是:通过凝胶包埋法将优越吸附性能的碳素材料进行包埋,不需庞大的构筑物,具有投资少,具有选择性的吸附性能,吸附容量高、安全无毒、效果好、稳定性好等优点。该高分子凝胶球显著提高吸附性能,可处理印染废水、含重金属废水、含酚废水阴、难降解有机废水,可有效降解废水中的氮、磷、氰等,具有广阔市场前景。
Description
技术领域
本发明公开了一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺。
背景技术
中国环境状况公报显示,目前,我国长江,黄河,珠江,松花江,淮河,海河,辽河7大水系的重点监测断面中,有近40%断面水质为v类或劣v类,存在严重的环境隐患。工业废水对环境造成极大破坏,大量含酚废水的排放对水生生态系统造成明显的危害。含酚废水来源广泛,主要来自焦化、树脂、煤气、香料、绝缘材料、石油炼制等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酞胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程,人工合成的有机物质如农药、酚、醛等主要通过石油化工的合成过程及产品使用过程中排放出的污水,不经处理排入水体而造成污。大气中的酚类可以通过湿沉降的途径进入水体。。吸附法去除苯酚,不需要庞大的构筑物,简便易行。此法依据吸附剂的巨大比表面积来进行吸附,而随着吸附剂颗粒粒径减小,其比表面积增大的同时,吸附剂也存在了易飞散、不易固定的缺点,且吸附剂往往不具备选择性吸附性能。众所周知,粉末活性炭及碳纳米管作为大比表面积的吸附剂,其吸附性能优异,但是它粒径小,不易固定,对有机污染物没有选择性吸附性能,且吸附过程中回收困难,碳纳米管同时还存在一定的生物毒性。因此开发高效安全的吸附剂具有重要的现实意义和实用价值。
为了克服上述问题,本发明设计一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺,采用包埋固定技术,将碳素材料(粉末活性炭和碳纳米管)的高吸附性能与高分子材料的包埋固定性能相结合,去除废水中的苯酚。将具有优异吸附性能的粉末吸附剂进行包埋固定,在不影响吸附效率的同时,也为粉末吸附剂的再生及避免潜在的生物毒害做了准备,并预通过改变包埋条件,使其具有选择性的吸附性能,增大其有效的吸附容量。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷,发明一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺。其技术方案是一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺,其特征:以海藻酸钠、聚乙烯醇为包埋剂,通过交联反应制备成凝胶球,对粉末活性炭和碳纳米管进行包埋固定,制取包埋碳素材料的高分子凝胶球作为工业废水处理用的吸附剂。
具体工艺流程:粉末活性炭体、碳纳米管置于干燥箱中100℃干燥12小时,密封备用。称取一定量的聚乙烯醇,加蒸馏水于70℃下加热溶解,冷却后,添加适量海藻酸钠,配制成海藻酸钠溶液质量分数与聚乙烯醇溶液质量分数均为1%的混合溶液,并采用机械搅拌与超声分散相结合的方法将0.059粉末活性炭、碳纳米管分别均匀分散于其中,滴入质量分数2%的CaCl2溶液中,通过12小时固化,用大量水冲洗,于蒸馏水中浸泡备用。
本发明的特点是:本发明改进后的吸附法因其不需庞大的构筑物,具有投资少,效果好的优点。将具有优异吸附性能的粉末吸附剂进行包埋固定,在不影响吸附效率的同时,也为粉末吸附剂的再生及避免潜在的生物毒害做了准备,并预通过改变包埋条件,使其具有选择性的吸附性能,增大其有效的吸附容量。通过凝胶包埋法将优越吸附性能的碳素材料包埋具有以下特点:方法简便,吸附剂与单体或聚合物一起聚凝,被包埋在形成的聚合物之中;条件温和,可选用不同的聚合物载体,不同的包埋系统和条件;稳定性好;交换容量高等。因此本发明的包埋碳素材料的高分子凝胶球显著提高吸附性能,可处理印染废水、含重金属废水、含酚废水阴、难降解有机废水,可有效降解废水中的氮、磷、氰等,具有广阔市场前景。
具体实施方式
一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺,其特征:以海藻酸钠、聚乙烯醇为包埋剂,通过交联反应制备成凝胶球,对粉末活性炭和碳纳米管进行包埋固定,制取包埋碳素材料的高分子凝胶球作为工业废水处理用的吸附剂。
具体工艺流程:粉末活性炭体、碳纳米管置于干燥箱中100℃干燥12小时,密封备用。称取一定量的聚乙烯醇,加蒸馏水于70℃下加热溶解,冷却后,添加适量海藻酸钠,配制成海藻酸钠溶液质量分数与聚乙烯醇溶液质量分数均为1%的混合溶液,并采用机械搅拌与超声分散相结合的方法将0.059粉末活性炭、碳纳米管分别均匀分散于其中,滴入质量分数2%的CaCl2溶液中,通过12小时固化,用大量水冲洗,于蒸馏水中浸泡备用。
Claims (3)
1.一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺,其特征是:以海藻酸钠、聚乙烯醇为包埋剂,通过交联反应制备成凝胶球,对粉末活性炭和碳纳米管进行包埋固定,制取包埋碳素材料的高分子凝胶球作为工业废水处理用的吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺,其特征是粉末活性炭体、碳纳米管置于干燥箱中100℃干燥12小时,密封备用。
3.根据权利要求1所述的一种包埋碳素材料的高分子凝胶球的制备工艺,其特征是:具体工艺流程:称取一定量的聚乙烯醇,加蒸馏水于70℃下加热溶解,冷却后,添加适量海藻酸钠,配制成海藻酸钠溶液质量分数与聚乙烯醇溶液质量分数均为1%的混合溶液,并采用机械搅拌与超声分散相结合的方法将0.059粉末活性炭、碳纳米管分别均匀分散于其中,滴入质量分数2%的CaCl2溶液中,通过12小时固化,用大量水冲洗,于蒸馏水中浸泡备用。
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