一种双金属改性碳纳米管吸附剂及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种双金属改性碳纳米管吸附剂，其特征在于，包括：基本结构，所述基本结构为碳纳米管；所述碳纳米管上键联具有吸附能力的功能基团；所述碳纳米管的表面负载功能性材料，负载在所述碳纳米管表面功能性材料的有效成分，包括mg(oh)2、al(oh)3、fe(oh)3中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的双金属改性碳纳米管吸附剂，其特征在于，所述碳纳米管表面键联的功能基团包括氨基、羟基、羧酸基中一种或几种。3.根据权利要求2所述的双金属改性碳纳米管吸附剂，其特征在于，双金属改性碳纳米管吸附剂的粒径为0.5mm-1.5mm，氨基、羟基、羧酸基的含量各为0.05 mmol/g
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0.9mmol/g。4.根据权利要求1至3中任一项所述的双金属改性碳纳米管吸附剂，其特征在于，mg(oh)2和al(oh)3的质量之和，占吸附剂总质量的2%-15%；或者al(oh)2和fe(oh)3的质量之和，占吸附剂总质量的2%-15%；或者mg(oh)2和fe(oh)3的质量之和，占吸附剂总质量的2%-15%。5.一种双金属改性碳纳米管吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将六水合氯化铝和氯化镁分别溶解在去离子水中，其中，六水合氯化铝和氯化镁的浓度为0.2 mol/l
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2.0 mol/l，将氯化铝溶液和氯化镁溶液按照一定的比例混合配制得到溶液a，氯化铝溶液和氯化镁溶液的体积配比为1:1-6:1；或者将六水合氯化铝和氯化铁分别溶解在去离子水中，其中，六水合氯化铝和氯化镁的浓度为0.2 mol/l
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2.0 mol/l，将氯化铝溶液和氯化铁溶液按照一定的比例混合配制得到溶液a，氯化铝溶液和氯化铁溶液的体积配比为1:1-6:1；或者将氯化镁和氯化铁分别溶解在去离子水中，其中，氯化镁和氯化铁的浓度为0.2 mol/l
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2.0 mol/l，将氯化镁溶液和氯化铁溶液，一定的比例混合配制得到溶液a，氯化镁溶液和氯化铁溶液的体积配比为1:1-6:1；将naoh和na2co3分别溶解在去离子水中，其中，naoh和na2co3的浓度为0.05 mol/l
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0.6 mol/l，将naoh溶液和na2co3溶液按照一定的比例混合配制得到溶液b，naoh溶液和na2co3溶液的体积配比为1:1-6:1；称取碳纳米管溶于去离子水中，每100ml去离子水中溶1g-12.5g碳纳米管，置于水浴中搅拌，水浴温度不低于40℃，同时将溶液a、溶液b按照一定的比例加入混合体系中，将混合体系的ph调节至7-12；将上述混合体系置于水浴中超声30min，超声时水浴温度不低于40℃，之后在水浴中老化8h-15h，老化时水浴温度不低于50℃；从混合体系中分离出碳纳米管，加入去离子水搅拌清洗，清洗重复3-5次，每次清洗时间不低于2h，清洗完后烘干；对干燥好的碳纳米管进行煅烧，煅烧温度不低于380℃，煅烧时间为4h，即可制备得双金属改性碳纳米管吸附剂。6.根据权利要求5所述的双金属改性碳纳米管吸附剂的制备方法，其特征在于，溶液a由氯化铝溶液和氯化镁溶液按照2:1的体积比混合而成；溶液b由naoh溶液和na2co3溶液按照4:1的体积比混合而成；碳纳米管在水浴中搅拌时的水浴温度为45℃；将溶液a、溶液b按照3:1的体积比加入到混合体系中，将混合体系的ph调节至9
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0.1；
混合体系在水浴中超声时的水浴温度为45℃，在混合体系在水浴中老化时的水浴温度为50℃，老化时间为8h；对干燥好的碳纳米管进行煅烧的煅烧温度380℃。7.根据权利要求5所述的双金属改性碳纳米管吸附剂的制备方法，其特征在于，溶液a由氯化铝溶液和氯化铁溶液按照2.5:1的体积比混合而成；溶液b由naoh溶液和na2co3溶液按照4:1的体积比混合而成；碳纳米管在水浴中搅拌时的水浴温度为60℃；将溶液a、溶液b按照1.5:1的体积比加入到混合体系中，将混合体系的ph调节至9
±
0.1；混合体系在水浴中超声时的水浴温度为60℃，在混合体系在水浴中老化时的水浴温度为50℃，老化时间为8h；对干燥好的碳纳米管进行煅烧的煅烧温度480℃。8.根据权利要求5所述的双金属改性碳纳米管吸附剂的制备方法，其特征在于，溶液a由氯化镁溶液和氯化铁溶液按照4:1的体积比混合而成；溶液b由naoh溶液和na2co3溶液按照2:1的体积比混合而成；碳纳米管在水浴中搅拌时的水浴温度为55℃；将溶液a、溶液b按照1:1的体积比加入到混合体系中，将混合体系的ph调节至9
±
0.1；混合体系在水浴中超声时的水浴温度为50℃，在混合体系在水浴中老化时的水浴温度为60℃，老化时间为8h；对干燥好的碳纳米管进行煅烧的煅烧温度450℃。9.根据权利要求5至8中任一项所述的双金属改性碳纳米管吸附剂的制备方法，其特征在于，称取选用的碳纳米管包括cnts300、yz-cn10、yz-cn30、yz-cn60中一种或者几种。10.一种双金属改性碳纳米管吸附剂的应用，其特征在于，双金属改性碳纳米管吸附剂用于吸附去除废水中的重金属。

技术总结
本发明提供了一种双金属改性碳纳米管吸附剂及其制备方法和应用，其中，双金属改性碳纳米管吸附剂，包括：基本结构，所述基本结构为碳纳米管；所述碳纳米管上键联具有吸附能力的功能基团；所述碳纳米管的表面负载功能性材料，负载在所述碳纳米管表面功能性材料的有效成分，包括Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3中的一种或几种。通过本发明的技术方案，双金属改性碳纳米管吸附剂吸附容量大、机械强度好、动力性能、再生性能和选择性俱佳，可广泛应用于受污染水体中重金属离子的高选择性去除。体中重金属离子的高选择性去除。体中重金属离子的高选择性去除。


技术研发人员：贾冬梅 段永正 张大鹏
受保护的技术使用者：滨州学院
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/2/6