一种具有吸附和催化降解功能的纳米复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有吸附和催化降解功能的纳米复合材料及其制备方法和应用，制备如下：(1)恒温水浴中，将碳纳米管、聚乙二醇分散在纯净水中，超声形成均匀的悬浮液；(2)无氧环境下向所得悬浮液中加入FeCl3和FeCl2并持续搅拌，反应4～6小时，然后调节pH至11～11.5，升高水浴温度至70～80℃继续反应2～3小时，得混合液；(3)向混合液中依次加入MnSO4和KMnO4和KOH，反应2～4小时，得混合液，经后处理即得复合材料。本发明专利技术采用两步沉淀法制备CNT/MnO2/Fe3O4纳米复合材料，在复合物的制备过程中，Fe3O4和MnO2纳米粒子在CNT上原位沉淀生长，利用CNT的管壁结构固载和分散Fe3O4和MnO2纳米粒子，同时阻止CNT的团聚。

A nano composite material with adsorption and catalytic degradation and its preparation and Application

The invention discloses a adsorption and catalytic degradation of functional nano composite material and preparation method and application thereof. The preparation is as follows: (1) in constant temperature water bath, the carbon nanotubes dispersed in polyethylene glycol, purified water, ultrasonic forming a homogeneous suspension; (2) to the anaerobic environment in suspension FeCl3 and FeCl2 and the continuous stirring reaction for 4~6 hours, and then adjust the pH to 11 to 11.5, increased water temperature to 70~80 DEG C to 2~3 h of reaction, the mixed liquid; (3) to the mixture of MnSO4 and KMnO4 and KOH were added, reaction for 2~4 hours, the mixed liquid, the postprocessing is composite. The two step precipitation CNT/MnO2/Fe3O4 nanocomposites were prepared by the invention, the compound preparation process, Fe3O4 and MnO2 nanoparticles in CNT in situ precipitation growth, the wall structure of CNT supported and dispersed Fe3O4 and MnO2 nanoparticles, while preventing the agglomeration of CNT.

【技术实现步骤摘要】
一种具有吸附和催化降解功能的纳米复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料及环境科学
，尤其涉及一种具有吸附和催化降解功能的磁性CNT/Fe3O4/MnO2纳米复合材料及其应用。
技术介绍
染料广泛应用于纺织、皮革、造纸、印刷和化妆品等行业，据统计我国染料的年产量约75万吨，居世界首位。染料在生产和使用过程中约有10～15％要释放到环境中，因染料污染导致的水体安全问题已引起广泛关注。通常染料分子具有复杂的芳香结构很稳定，在水环境中很难自然降解。目前，染料废水的处理方法主要有吸附法、膜分离法，和催化氧化降解等。吸附法是废水深度处理的重要技术，在众多的吸附剂中，活性炭已广泛应用染料废水处理中。但活性炭存在吸附量不大、活化温度高、孔分布过宽、机械性能差、不易再生和表面不容易修饰等缺点。碳纳米材料，因其具有高的比表面积和良好的化学稳定性，在废水中污染物的吸附中显示了巨大的潜力和诱人的应用前景。碳纳米管比表面积大、表面能高，对重金属和有机污染物均有较强的吸附作用(KumaRR，KhanMA，HaqN.Applicationofcarbonnanotubesinheavymetal本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有吸附和催化降解功能的纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)20～40℃恒温水浴中，将碳纳米管、聚乙二醇分散在纯净水中，超声形成均匀的悬浮液；(2)无氧环境下向所得悬浮液中加入FeCl3和FeCl2的混合溶液并持续搅拌，反应4～6小时，然后调节pH至11～11.5，升高水浴温度至70～80℃继续反应2～3小时，得含有CNT/Fe3O4的混合液；(3)向所得混合液中依次加入MnSO4溶液和KMnO4与KOH的混合溶液，反应2～4小时，得到含有CNT/Fe3O4/MnO2的混合液；(4)含有CNT/Fe3O4/MnO2的混合液经过滤、洗涤、烘干处理得CNT/Fe3O4/Mn...

【技术特征摘要】
1.一种具有吸附和催化降解功能的纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)20～40℃恒温水浴中，将碳纳米管、聚乙二醇分散在纯净水中，超声形成均匀的悬浮液；(2)无氧环境下向所得悬浮液中加入FeCl3和FeCl2的混合溶液并持续搅拌，反应4～6小时，然后调节pH至11～11.5，升高水浴温度至70～80℃继续反应2～3小时，得含有CNT/Fe3O4的混合液；(3)向所得混合液中依次加入MnSO4溶液和KMnO4与KOH的混合溶液，反应2～4小时，得到含有CNT/Fe3O4/MnO2的混合液；(4)含有CNT/Fe3O4/MnO2的混合液经过滤、洗涤、烘干处理得CNT/Fe3O4/MnO2纳米复合材料。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述碳纳米管为多壁碳纳米管或/和单壁碳纳米管，碳纳米管质量与纯净水体积的比为1/1.7～1/1.8mg/mL，聚乙二醇与碳纳米管的质量比为5～10。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中水浴温度为30℃，超声时间为1小时。4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)中调节pH前...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴礼光，王挺，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33