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一种用于重金属吸附的碳材料及其制备方法和应用技术

技术编号:23585598 阅读:250 留言:0更新日期:2020-03-27 23:02
本发明专利技术提供一种用于重金属吸附的碳材料及其制备方法和应用。本发明专利技术通过在碳材料上嫁接含氧基团,并将含氧基团和含磷基团结合,制得能在酸性环境中去除90%以上的重金属离子,而不用调节pH。该方法包括:碳材料的氧化:在碳材料中加入浓硫酸,搅拌后加入高锰酸钾,最后向溶液中加入冰淬灭,冷却后滴加过氧化氢至溶液变为亮黄色,搅拌后离心,洗涤至pH不变,制得氧化碳材料。氧化碳材料的磷酸化:取氧化碳材料、亚磷酸和三氯化磷,搅拌加热混合后冷却,冷却后加水,加热到一定温度回流一定时间,抽滤收集固体再次加入水加热到一定温度再次回流一段时间,冷却到一定温度后趁热过滤,收集固体洗涤至pH不变,制得磷酸化氧化碳材料。

A carbon material for heavy metal adsorption and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属吸附的碳材料及其制备方法和应用
本专利技术属于重金属吸附领域,涉及一种用于重金属吸附的碳材料及其制备方法和应用。
技术介绍
重金属是指密度大于5g/cm3的金属元素,对生态环境影响较大的重金属污染物主要包括锌、铜、铬、镉、铅、锰、镍、汞、砷等。重金属污染主要来源于电镀、电子、采矿、冶炼、化工、电力等行业,以及民用生活固体废弃物。排放到环境介质中的重金属既不能被生物降解,也不能被销毁,而且还具有生物富集效应,因此对生物和人类健康带来重大威胁。如何从源头回收和从环境介质中去除重金属成为一个重要的课题。化学沉淀法和混凝-絮凝法是应用比较广泛的去除重金属污染物的方法。通过提高废水的pH值,把可溶性金属转化为不溶性沉淀(即其氢氧化物)是典型的化学沉淀法。但由于大部分重金属废水为酸性,调节pH需要消耗大量的碱,而且会形成比较多的固体废物。混凝—絮凝法为在水中加入捕获剂如乙二胺四乙酸(EDTA)、2,4,6-三巯基均三嗪三钠盐(TMT)等,通过螯合作用捕获重金属离子后,加入絮凝剂使螯合物变成不溶于水的沉淀。此种方法需要额外消耗大量絮凝剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于重金属吸附的碳材料,其特征在于,在杂原子基团掺杂的碳材料表面嫁接含磷基团,其中磷原子和碳原子的摩尔比为(0.001~0.2):1,该碳材料的制备步骤包括碳材料的磷酸化。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属吸附的碳材料,其特征在于,在杂原子基团掺杂的碳材料表面嫁接含磷基团,其中磷原子和碳原子的摩尔比为(0.001~0.2):1,该碳材料的制备步骤包括碳材料的磷酸化。


2.如权利要求1所述的一种用于重金属吸附的碳材料,其特征在于,所述碳材料磷酸化的方法为:取一定量的碳材料、亚磷酸和一定体积的三氯化磷,搅拌加热混合后冷却,冷却后加水,加热到一定温度回流一定时间,抽滤收集固体再次加入水加热到一定温度再次回流一段时间,冷却到一定温度后趁热过滤,收集固体洗涤至pH不变,制得磷酸化氧化碳材料。


3.如权利要求1所述的一种用于重金属吸附的碳材料,其特征在于,所述含磷基团为磷酸根、焦磷酸根、亚磷酸根、双膦酸根,偏磷酸根中的一种或多种。


4.如权利要求1所述的一种用于重金属吸附的碳材料,其特征在于,所述杂原子为氧原子、氢原子、硫原子、氮原子、硼原子中的一种或多种。


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【专利技术属性】
技术研发人员:游志雄李梦韦
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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