The invention discloses a carbon nano fiber hydrotalcite composite adsorbent preparation method, the method of using tellurium nanowires as the template, glucose as the carbon source, through the \one-step\ preparation of carbon nanofibers by hydrotalcite, further growth in the outside of carbon nano fiber hydrothermal method, in order to get carbon nano fiber hydrotalcite composite material. Carbon nanofibers inherit the one-dimensional morphology and three-dimensional network structure of the template well. There are lots of oxygen-containing functional groups on the surface. The addition of hydrotalcite can enhance the stability of carbon nanofibers in aqueous solution. The preparation method is simple and easy to operate. It has high adsorption capacity for radionuclides, and has fast reaction kinetics. There is no two pollution in the adsorption process. The removal effect of radioactive nuclide in wastewater is excellent.
【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米纤维-水滑石复合材料吸附剂的制备方法及其应用
本专利技术属于纳米功能材料和环境材料制备
,具体涉及一种碳纳米纤维-水滑石复合材料吸附剂的制备方法及其应用。尤其是碳纳米纤维-水滑石复合材料吸附剂的制备方法及其在水处理中对放射性核素吸附的应用技术。
技术介绍
天然核科学和核能的迅猛发展,核电站发展运营也变得越来越多,但随之也产生了大量的核废料。一些放射性元素如铀(U)、锝(Tc)、钚(Pu)和镎(Np)等在氧化状态具有很高的毒性。这些放射性核素可以对人类引起神经紊乱、不孕不育及儿童先天畸形等病症,也会引发像肺、乳房、结肠、食管、卵巢和胃等器官的多种癌症。而水溶液中氧化态的放射性核素由于具有高溶解性同样能够将有毒元素迁移,最终危害水生环境。因此在含有核废料的废水排放到自然水体之前必须去除里面的放射性核素。为了达到放射性核素排放标准,人们已开发出各种技术用以进行污水净化处理,比如离子交换、沉淀、电絮凝、膜分离、填充床过滤以及活性炭吸附等。然而,大多数技术成本都比较昂贵,在大规模应用方面仍有不足。作为一种高效率、低成本的环境友好型去污技术,吸附技术近年来已得到人们的广泛关注,其核心在于先进吸附剂的开发利用。碳纳米材料如活性炭、碳纳米管和氧化石墨烯由于具有大的表面积,丰富的含氧官能团以及强的络合能力被广泛用于放射性核素的去除。但是,它们存在以下缺点:(1)制作成本较高;(2)制备过程较复杂;(3)不易于大规模生产应用。因此,急需开发新型的具有较高吸附能力和较快去除效率以及制备过程简单易于规模化应用的新型碳材料。水热生物碳材料是近年来引起广泛研究兴趣的材 ...
【技术保护点】
一种碳纳米纤维‑水滑石复合材料吸附剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)碳纳米纤维的制备,采用碲纳米线为模板、葡萄糖为碳源,通过“一步法”制备碳纳米纤维;(2)碳纳米纤维‑水滑石复合材料的制备,通过水热法在碳纳米纤维表面生长水滑石。
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米纤维-水滑石复合材料吸附剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)碳纳米纤维的制备,采用碲纳米线为模板、葡萄糖为碳源,通过“一步法”制备碳纳米纤维;(2)碳纳米纤维-水滑石复合材料的制备,通过水热法在碳纳米纤维表面生长水滑石。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述碳纳米纤维的制备,包括以下步骤:1)制备碲纳米线:在室温下,将聚乙烯吡咯烷酮溶于超纯水中,加入亚碲酸钠,搅拌,然后加入水合肼和氨水,再搅拌;将所得溶液在反应釜中于180℃加热4~6h,然后迅速冷却至室温;2)制备碳纳米纤维:将步骤1)制得的碲纳米线溶液加入丙酮,高速离心分离,将所得沉淀物水洗,除去残留的聚乙烯吡咯烷酮,重新分散至超纯水中;加入葡萄糖,搅拌溶解;将所得溶液在反应釜中于160℃条件下加热12~24h;冷却至室温,将所得的膏状物分散到盐酸和过氧化氢的水溶液中,在磁力搅拌下处理5~10h以除去碲纳米线模板,然后分别用超纯水和无水乙醇清洗。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述盐酸和过氧化氢的水溶液中盐酸:过氧化氢:超纯水的体积比为2:5:23。4.根据权利要求1所述的方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:于淑君,王祥学,赵桂霞,王祥科,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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