CN106000313A - 一种用于吸附染料的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备方法 - Google Patents

一种用于吸附染料的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106000313A
CN106000313A CN201610546419.6A CN201610546419A CN106000313A CN 106000313 A CN106000313 A CN 106000313A CN 201610546419 A CN201610546419 A CN 201610546419A CN 106000313 A CN106000313 A CN 106000313A
Authority
CN
China
Prior art keywords
adsorbent
graphene oxide
magnetic oxygenated
ultrasonic
iron salt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610546419.6A
Other languages
English (en)
Inventor
刘泽玲
王韬
赵欢萍
王慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Polytechnic University
Original Assignee
Tianjin Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Polytechnic University filed Critical Tianjin Polytechnic University
Priority to CN201610546419.6A priority Critical patent/CN106000313A/zh
Publication of CN106000313A publication Critical patent/CN106000313A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28009—Magnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents

Abstract

本发明提供了一种制备吸附染料的磁性氧化石墨烯的方法，首先将石墨粉氧化成氧化石墨，然后超声剥离成氧化石墨烯。在烧杯中加入1‑10g二价铁盐，1‑10g三价铁盐，0.1‑5g氧化石墨烯，100‑500ml蒸馏水，在超声装置中超声1‑5小时，然后加入NH3H2O调节pH为8‑12，超声1‑5h。最后将所得产品所用离心分离的方法洗涤至中性，在40‑100℃条件下的真空干燥箱中烘干，即可制得磁性氧化石墨烯复合材料。采用该材料作为吸附剂可实现在外在磁场的作用下，吸附剂与吸附质的快速分离，在去除废水中染料等有机物方面效果良好。

Description

一种用于吸附染料的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备方法
本发明涉及一种用于吸附废水中染料的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备方法，涉及磁性材料和环境科学技术领域。
背景技术
近年来染料被广泛应用在纺织、造纸、塑料等行业。染料随工业废水排出能够渗入地表水和地下水，对水体造成污染，严重威胁人类的饮水安全，并对人类和其他生物的健康留下隐患。目前常用生物降解法，光催化，臭氧氧化，电芬顿法，吸附法，离子交换法，膜过滤法等。吸附法由于具有成本较低，去除效率高以及操作过程简单等优点，因此受到科学工作者的广泛关注。而吸附法的关键是制备环保、经济、高效的吸附剂。
氧化石墨烯含有大量亲水性的含氧官能团(如羟基、羰基、羧基、环氧基团等)，这些含氧官能团的存在对氧化石墨烯的溶解性起到提高作用，同时提供了丰富的吸附位点，有利于吸附多种重金属离子和有机染料。
磁性石墨烯材料能够很好的克服氧化石墨烯不易从溶液分离的缺点，同时保留了氧化石墨烯高吸附能力。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的之一在于制备具有高吸附能力，利于分离回收的吸附剂。
本发明的目的之二是制备能高效吸附染料的吸附剂。
本发明的技术方案
一种用于吸附废水中染料的磁性氧化石墨烯吸附剂，通过如下步骤制备而成：
首先将石墨粉氧化成氧化石墨，然后超声剥离成氧化石墨烯。在烧杯中加入1-10g二价铁盐，1-10g三价铁盐，0.1-5g氧化石墨烯，100-500ml蒸馏水，在超声装置中超声1-5小时，然后加入NH3·H2O调节pH为8-12，超声1-5h。最后将所得产品所用离心分离的方法洗涤至中性，在40-100℃条件下的真空干燥箱中烘干，即可制得磁性氧化石墨烯复合材料。
本发明的有益效果
本发明是一种用于吸附废水中染料的磁性氧化石墨烯吸附剂，采用超声法，制备方法简单，易于操作。
进一步，本发明是一种用于吸附废水中染料的磁性氧化石墨烯吸附剂，可在外在磁场作用下，实现吸附剂与溶液的迅速分离，便于回收。
进一步，本发明是一种用于吸附废水中染料的磁性氧化石墨烯吸附剂，该吸附剂有较高的吸附容量，可高效去除废水中的染料。
附图说明
附图1为磁性氧化石墨烯的红外图
附图2磁性氧化石墨烯的磁滞回线
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1
将石墨粉氧化成氧化石墨，然后超声剥离成氧化石墨烯。在烧杯中加入1-10g二价铁盐，1-10g三价铁盐，0.1-5g氧化石墨烯，100-500ml蒸馏水，在超声装置中超声1-5小时，然后加入NH3·H2O调节pH为8-12，超声1-5h。最后将所得产品所用离心分离的方法洗涤至中性，在40-100℃条件下的真空干燥箱中烘干，即可制得磁性氧化石墨烯复合材料。
应用实施例1
配制浓度为40mg/L的甲基橙溶液25ml，加入实施例1中制备的磁性氧化石墨烯8mg，在298K，120rpm条件下恒温振荡一定时间后，用磁铁将磁性氧化石墨烯从溶液中分离进行残余染料吸光度测试。
实验结果表明，该组实验在24小时左右达到吸附平衡，吸附过程符合准二级动力学吸附模型。
应用实例2
依次配制不同pH，浓度为20mg/L的甲基橙溶液，加入实施例1中制备的磁性氧化石墨烯10mg，在298K，120rpm的摇床里振荡24小时后，用磁铁将磁性氧化石墨烯从溶液中分离进行残余染料吸光度测试。
实验结果表明，在pH为3左右时，溶液中甲基橙的去除率最高达到100％。
应用实例3
将pH为3左右，在不同温度下，不同浓度的甲基橙溶液中加入磁性氧化石墨烯，吸附24小时后，测其吸光度。
实验结果表明，磁性氧化石墨烯吸附甲基橙的最大吸附容量达到139.7mg/g，而活性炭对甲基橙的最大吸附容量为108.46mg/g，吸附容量增加了31mg/g左右，还克服了吸附剂不易从溶液中分离的缺点。
综上所述，本发明充分结合了氧化石墨烯与磁性氧化铁的优异特性，经实验测试，制备的吸附染料的磁性氧化石墨烯复合材料可有效去除溶液中的甲基橙，并且在外在磁场作用下，可实现吸附质与吸附剂的快速分离，为去除废水中的染料提供了可行方法。
以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于吸附废水中染料的磁性氧化石墨烯吸附剂，其特征包括如下步骤：
将石墨粉氧化成氧化石墨，然后超声剥离成氧化石墨烯。在烧杯中加入1-10g二价铁盐，1-10g三价铁盐，0.1-5g氧化石墨烯，100-500ml蒸馏水，在超声装置中超声1-5h，然后加入NH3·H2O调节pH为8-12，超声1-5h。最后将所得产品所用离心分离的方法洗涤至中性，在40-100℃条件下的真空干燥箱中烘干，即可制得磁性氧化石墨烯复合材料。
2.如权利要求1中所述的磁性氧化石墨烯制备的方法，其特征在于利用超声波将介质混合均匀，对团聚能起到剪切作用，提高反应速度。
3.如权利要求1中所述的磁性氧化石墨烯制备的方法，其特征在于按比例加入二价铁盐和三价铁盐。
4.如权利要求1中所述的磁性氧化石墨烯制备的方法，所得到的是一种能吸附染料的磁性氧化石墨烯吸附剂。
CN201610546419.6A 2016-07-08 2016-07-08 一种用于吸附染料的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备方法 Pending CN106000313A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610546419.6A CN106000313A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种用于吸附染料的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610546419.6A CN106000313A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种用于吸附染料的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106000313A true CN106000313A (zh) 2016-10-12

Family

ID=57109552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610546419.6A Pending CN106000313A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种用于吸附染料的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106000313A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107497398A (zh) * 2017-09-18 2017-12-22 同济大学 利用变化磁场增强磁性吸附剂吸附能力的方法
CN108940232A (zh) * 2018-07-11 2018-12-07 华南理工大学 端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯磁性阴离子吸附剂的制备及应用
CN109399779A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 南京理工大学 用于降解偶氮染料的铁基非晶/氧化石墨烯复合材料
CN109967029A (zh) * 2018-07-31 2019-07-05 西安科技大学 用于去除水体中心得安的氧化石墨烯/凹凸棒土磁性复合材料的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109399779A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 南京理工大学 用于降解偶氮染料的铁基非晶/氧化石墨烯复合材料
CN109399779B (zh) * 2017-08-16 2022-02-01 南京理工大学 铁基非晶/氧化石墨烯复合材料在降解偶氮染料中的应用
CN107497398A (zh) * 2017-09-18 2017-12-22 同济大学 利用变化磁场增强磁性吸附剂吸附能力的方法
CN108940232A (zh) * 2018-07-11 2018-12-07 华南理工大学 端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯磁性阴离子吸附剂的制备及应用
CN109967029A (zh) * 2018-07-31 2019-07-05 西安科技大学 用于去除水体中心得安的氧化石墨烯/凹凸棒土磁性复合材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Gheethi et al. Sustainable approaches for removing Rhodamine B dye using agricultural waste adsorbents: A review
Osman et al. Methods to prepare biosorbents and magnetic sorbents for water treatment: a review
CN103418340B (zh) 还原氧化石墨烯-Fe3O4纳米复合材料及其制备方法、及吸附双酚A的应用
CN103041787B (zh) 交联壳聚糖-二氧化锰复合吸附材料的制备方法
CN106000313A (zh) 一种用于吸附染料的磁性氧化石墨烯吸附剂的制备方法
Khurshid et al. Adsorptive removal of COD from produced water using tea waste biochar
CN102908997B (zh) 一种复合水处理剂及其制备方法与应用
CN102718279B (zh) 利用磁性聚苯胺吸附剂去除水中腐殖酸类污染物的方法
CN106365239A (zh) 一种磁性氧化石墨烯/壳聚糖吸附剂的制备方法及应用
CN102659982B (zh) 一种黄酮磁性分子印迹聚合物、制备及其在竹叶黄酮分离中的应用
CN105688825A (zh) 一种基于铁基金属-有机骨架材料的磁性吸附剂制备方法及应用
CN102247799B (zh) 一种利用表面活性剂改性的凹凸棒土去除水中腐殖酸的方法
CN105214612A (zh) 一种金属-有机骨架功能化材料的应用
CN104475056A (zh) 一种吸附重金属离子的酚胺聚合物的制备方法及其应用
CN112221466B (zh) 磷酸盐-铁氧化物改性生物炭复合材料及制备方法和应用
CN108579684B (zh) 一种改性球状多孔二氧化硅去除重金属污水及其有机污染物的方法
CN104098729B (zh) 一种磁性氧化石墨烯分子印迹复合材料的制备方法及应用
CN101805037A (zh) 一种磁性壳聚糖微粒去除水中腐殖酸类污染物的方法
CN103962108A (zh) 一种利用聚乙烯亚胺改性氧化石墨去除水中六价铬的方法
CN113145068A (zh) 一种氯化锌浸渍后的水稻秸秆生物炭及其制备方法
CN107433180A (zh) 一种碳包覆氧化镁的三明治结构纳米吸附剂及其制备方法
CN106582561A (zh) 一种磁性壳聚糖吸附材料的制备方法及应用
CN103846076A (zh) 一种磁性氧化石墨烯的制备方法
Lamaming et al. A review on bamboo as an adsorbent for removal of pollutants for wastewater treatment
CN106943998A (zh) 一种用于去除水中亚甲基蓝的磁性活性炭的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161012

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication