本发明专利技术涉及一种碳纳米管复合钨酸铋绿色深度水处理剂的制备方法，包括：(1)将碳纳米管依次羧基化、氨基化改性、2,4,6-三氟-5-氯嘧啶改性制备反应型碳纳米管；(2)将铋盐、稳定剂、模板剂和反应型碳纳米管加入到磷酸盐缓冲液中，搅拌30～60min，形成悬浊液；将钨酸盐溶于磷酸盐缓冲液中，然后加入到所述悬浊液中，形成透明溶液；(3)过滤干燥得产物即可。本发明专利技术的成本低廉，制备方法简单，对设备的要求低，可操作性好；本发明专利技术的水处理剂可以去除水中高浓度有机污染物，适用于各种废水的深度处理，环保无二次污染，且具有抗菌、除臭、可以吸附其他重金属离子等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理剂领域，特别涉及一种碳纳米管复合钨酸铋绿色深度水处理剂 的制备方法。
技术介绍
全球仅约10%的水是直接为人类所用。最大的份额，70%用于农业，剩余的20% 为工业用。中国的排污约为全球的20%，而它只得到全球的5%的新鲜水。因此，解决污染 问题已列入议事日程。在纺织印染、皮革、造纸行业加工过程中，大量使用了污染环境和对 人体有害的助剂，这些助剂大多以液体的形态排放而污染环境，生物降解性差，毒性大，游 离甲醛含量高，重金属离子的含量超标。其中，印染湿整理更是无可争议地成为水污染大 户。从上浆开始到退浆、水洗、练漂、丝光，然后染色印花、可能还需涂层，按此流程每道工序 都涉及水洗，而每道工序每千克材料需20L耗水。结果是湿整理过程中每千克原棉的用水 量加起来多达200L。当一件标准的男式衬衣定制后在商店橱窗展示时，超过2000L水在生 产加工它时被用掉了（布料：纯棉，125g/m)。 目前使用的处理废水的方法主要有：物理分离法、生物降解法、化学分解法，但这 些方法都存在一定的局限性，不利于可持续发展。因而，人们开始致力于开发高效、低能耗、 适用范围广和有深度氧化能力的污染物清除技术。近年来，很多学者将TiO 2用于光催化降 解水中有机污染物，但是由于其带隙较宽（3. 2eV)，仅在紫外光范围有响应，而钨酸铋在可 见光区域具有光催化活性，可以降解有机污染物，以达到处理环境污染的目的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种碳纳米管复合钨酸铋绿色深度水处理剂 的制备方法，该方法操作简单，成本低廉，对设备的要求低；水处理剂适用于各种废水的深 度处理，环保无二次污染。 本专利技术的，包括： (1)将碳纳米管在H2SOjP HNO 3混合液中室温超声反应30?60min，水洗到中性， 室温真空烘干，得到羧基化碳纳米管；然后将羧基化碳纳米管分散到过量二乙烯三胺中，加 入2- (7-偶氮苯并三氮唑）-N，N，Ν'，Ν' -四甲基脲六氟磷酸酯，40?50°C反应5?6h，乙醇 洗涤，室温真空烘干，得到氨基化碳纳米管；然后将氨基化碳纳米管超声分散到水和丙酮的 混合液中，调节pH值为5?6,冰水浴滴加2, 4, 6-三氟-5-氯嘧啶，调节pH值为6?6. 5， 20?30°C超声反应24?48h，乙醇洗涤，水洗，室温真空烘干，辐照（在222nm准分子紫外 光源下辐照3min)得到反应型碳纳米管； (2)将铋盐、稳定剂、模板剂和上述步骤⑴中反应型碳纳米管加入到磷酸盐缓冲 液中，搅拌30?60min，形成悬浊液；将钨酸盐溶于磷酸盐缓冲液中，然后加入到所述悬浊 液中，形成透明溶液；其中，铋盐与碳纳米管的质量比为1:5?1:20 ; (3)用碱性溶液调节透明溶液的pH值为5?9,加热至80?100°C回流6?24h 并过滤，在300w微波下处理2h，得到碳纳米管复合钨酸铋绿色深度水处理剂。 所述步骤（1)中的碳纳米管与H2SOjP HNO 3混合液的比例为10?20g:4L ;其中， H2SO4和HNO 3的体积比为1:1?5:1。 所述步骤（1)中的羧基化碳纳米管与2-(7-偶氮苯并三氮唑）-Ν，Ν，Ν'，Ν'-四甲 基脲六氟磷酸的质量比为5?8:0. 1?0. 6。 所述步骤⑴中的氨基化碳纳米管与水和丙酮的混合液的比例为4?4. 5g: IL ; 其中，水和丙酮的体积比为3:1?5:1。 所述步骤（1)中的氨基化碳纳米管与2, 4, 6-三氟-5-氯嘧啶的质量比为4? 4. 5:4 ?6〇 所述步骤（1)中采用碳酸钠溶液调节PH值。 所述步骤⑵中的铋盐为硝酸铋、碳酸铋、氯化铋、醋酸铋中的一种；祕盐的浓度 为 0·01 ?0·15mol/L〇 所述步骤（2)中的钨酸盐为钨酸钠、钨酸钾或钨酸铵中的一种；钨酸盐的浓度为 0·01 ?0· 15mol/L〇 所述步骤⑵中的稳定剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、葡萄糖酸钠、 丁烧四羧酸中的一种；稳定剂浓度为0. 01?0. 05mol/L。 所述步骤（2)中的模板剂为质量比I :3的三嵌段聚醚P123和三嵌段共聚物F127 的混合物；模板剂浓度为〇· 05?0· lmol/o 所述步骤（2)中的磷酸盐缓冲液由浓度0. 025?0. 05mol/L磷酸二氢钠和0. 05? 0· lmol/L磷酸氢钠组成。 所述步骤（3)中的碱性溶液为浓度0· 5mol/L?I. 5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾 的水溶液。 碳纳米管作为一种多孔物质，具有特殊的层间特性，可在其表面负载纳米钨酸铋 微粒，制备成负载型催化剂。这种负载型光催化剂可以提高光催化剂的分散性，利于回收重 复利用。 本专利技术利用碳纳米管的多孔、吸附能力强、与水易分离等特点和纳米钨酸铋的光 催化活性结合起来，将纳米钨酸铋成功地负载到碳纳米管上，制备成可以悬浮于废水中而 又可以顺利与水分离的高催化活性的可见光光催化材料，并且将其应用于废水的深度处 理，可以实现对水中高浓度有机污染物氧化去除，而不是转移到其他地方，是一个环保型的 工艺技术。 而且由于碳纳米管的资源丰富、价格低廉，因此本专利技术所制备的负载型光催化材 料还具有成本低廉的优点，同时具有抗菌、除臭、可以吸附其他重金属离子等优点。 有益效果 (1)本专利技术成本低廉，制备方法简单，对设备的要求低，可操作性好； (2)本专利技术的水处理剂可以去除水中高浓度有机污染物，适用于各种废水的深度 处理，环保无二次污染，且具有抗菌、除臭、可以吸附其他重金属离子等优点； (3)本专利技术的水处理剂可以克服现有铋基水处理剂的不足，水处理效果好，可以循 环使用。【具体实施方式】 下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术 而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。 实施例1 (1)将IOg碳纳米管在4L体积比为1:1的H2SOjP HNO 4混合液中室温超声反应 30min，水洗到中性，室温真空烘干48h，得到5g羧基化碳纳米管；然后将上述5g羧基化碳 纳米管分散到过量二乙烯三胺中，加入IOOmg 2- (7-偶氮苯并三氮唑）-N，Ν，Ν'，Ν' -四甲基 脲六氟磷酸酯，40°C反应5h，乙醇洗涤，室温真空烘干48h，得到4g氨基化碳纳米管；最后将 4g氨基化碳纳米管超声分散在IL体积比为3 :1的水和丙酮的混合液中，用碳酸钠溶液调 节pH值为5,冰水浴滴加4g 2, 4, 6-三氟-5-氯嘧啶，用碳酸钠溶液调节pH值为6, 20°C超 声反应24h，乙醇洗涤，水洗，室温真空烘干48h，在222nm准分子紫外光源下辐照3min得到 反应型碳纳米管； (2)将硝酸铋、乙二胺四乙酸二钠、质量比为1 :3的三嵌段聚醚P123和三嵌段共 聚物F127的混合物和上述步骤（1)中反应型碳纳米管加入到浓度为0. 025mol/L磷酸二氢 钠和0. 05mol/L磷酸氢钠组成的缓冲液中，搅拌30min，形成悬浊液；将钨酸钠溶于磷酸盐 缓冲液中，然后加入到所述悬浊液中，形成透明溶液；其中硝酸祕的浓度为〇. 〇lmol/L、稳 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳纳米管复合钨酸铋绿色深度水处理剂的制备方法，包括：(1)将碳纳米管在H2SO4和HNO3混合液中室温超声反应30～60min，水洗到中性，室温真空烘干，得到羧基化碳纳米管；然后将羧基化碳纳米管分散到过量二乙烯三胺中，加入2‑(7‑偶氮苯并三氮唑)‑N,N,N',N'‑四甲基脲六氟磷酸酯，40～50℃反应5～6h，乙醇洗涤，室温真空烘干，得到氨基化碳纳米管；然后将氨基化碳纳米管超声分散到水和丙酮的混合液中，调节pH值为5～6，冰水浴滴加2,4,6‑三氟‑5‑氯嘧啶，调节pH值为6～6.5，20～30℃超声反应24～48h，乙醇洗涤，水洗，室温真空烘干，辐照得到反应型碳纳米管；(2)将铋盐、稳定剂、模板剂和上述步骤(1)中反应型碳纳米管加入到磷酸盐缓冲液中，搅拌30～60min，形成悬浊液；将钨酸盐溶于磷酸盐缓冲液中，然后加入到所述悬浊液中，形成透明溶液；其中，铋盐与碳纳米管的质量比为1:5～1:20；(3)用碱性溶液调节透明溶液的pH值为5～9，加热回流并过滤，微波处理，得到碳纳米管复合钨酸铋绿色深度水处理剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘保江，高品，王炜，
申请(专利权)人：东华大学，上海三伊环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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