【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理，尤其涉及一种mg(oh)2/碳纳米纤维膜及其制备方法和在重金属离子吸附中的应用。
技术介绍
1、水体重金属污染是指含有重金属离子的污染物进入水体，对水体造成的污染。水体重金属污染主要来源于采矿、冶金、化工、电子等行业废水排放。重金属在环境中很难降解，且随着食物链长期富集积累，超过阈值即可引起神经系统损伤和机体功能性病变，严重威胁水生态安全和人类健康。另一方面，废水中大量重金属离子直接排放，造成资源浪费。因此，对于重金属废水的高效处置已经成为水污染控制领域的重大难题。
2、对于重金属的处置方法，相关技术中主要采用化学沉淀法、离子交换法、电化学法、膜技术以及吸附法。其中，化学沉淀法尽管技术成熟、处理效果稳定，但大多重金属离子最佳沉淀的ph在10左右，这会导致消耗过量的碱并且产生大量废渣，对环境生态造成巨大的负面作用。而离子交换法、电化学法、膜技术的成本高、能耗高、产水率低，极易产生二次污染，并不适合大规模应用。至于吸附法，其具有低成本高效率、操作简单、技术成熟等优点被广泛关注，其包括纳米纤维膜吸附和纳米颗粒吸附等，但现有的纳米纤维膜和纳米颗粒存在活性吸附位点少，截留率低，吸附效果差的问题。
技术实现思路
1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种mg(oh)2/碳纳米纤维膜及其制备方法。
2、本专利技术提供一种mg(oh)2/碳纳米纤维膜的制备方法，其包括：
3、采用电泳沉积法，在氧化石墨烯材料-mg2+胶体悬
4、进一步地，所述氧化石墨烯材料-mg2+胶体悬浊液为go-mg2+胶体悬浊液，其按照如下方法制备：
5、在含有镁离子的溶液中加入go分散液，混合均匀后形成go-mg2+胶体悬浊液；所述go分散液中go粒径为10～100nm。
6、进一步地，所述go-mg2+胶体悬浊液中go的浓度为0.5～5g/l，镁离子的浓度为0.5～5mol/l。
7、进一步地，所述含有镁离子的溶液为硝酸镁溶液、氯化镁中硫酸镁溶液中的一种或几种。
8、进一步地，电沉积过程中，施加直流电压为3～9v，调节氧化石墨烯材料-mg2+胶体悬浊液的ph值为5～9，沉积时间为10～60s。
9、进一步地，所述碳纳米纤维膜按照如下方法制备：
10、将聚丙烯腈pan溶解于n,n-二甲基甲酰胺dmf中，利用静电纺丝法制备聚丙烯腈纳米纤维膜；
11、对所述聚丙烯腈纳米纤维膜进行预氧化和高温碳化处理，得到碳纳米纤维膜。
12、进一步地，所述预氧化处理具体为：聚丙烯腈纳米纤维膜置于马弗炉中，在200～300℃进行预氧化；
13、所述高温碳化处理具体为：将预氧化处理后的聚丙烯腈纳米纤维膜放入管式炉在氩气条件下，于700～1000℃进行高温碳化处理。
14、进一步地，还包括以下步骤：将制得的mg(oh)2/碳纳米纤维膜进行清洁后干燥。
15、本专利技术还提供一种mg(oh)2/碳纳米纤维膜，其包括：碳纳米纤维，和均匀负载于碳纳米纤维表面和碳纳米纤维之间的mg(oh)2。
16、本专利技术还提供一种上述mg(oh)2/碳纳米纤维膜在重金属离子吸附中的应用，其以死端过滤的方式使含有重金属离子的水透过所述的mg(oh)2/碳纳米纤维膜。
17、本专利技术提供的mg(oh)2/碳纳米纤维膜制备方法可以包括以下有益效果：
18、1、该方法以碳纳米纤维膜作为基材，负载氢氧化镁形成的mg(oh)2/碳纳米纤维膜上，一方面可以提高碳纳米纤维膜的力学性能；另一方面，mg(oh)2的表面的羟基结构的静电吸附和碳纳米纤维的共轭结构π电子的电子络合协同作用，强化重金属离子吸附效果。
19、2、采用电沉积法，使用氧化石墨烯材料作为分散液，对镁离子进行分散，降低镁离子在阴极的堆积密度；另外，氧化石墨烯材料在阴极被还原形成rgo片层结构，穿插于mg(oh)2层表面，由此大大破坏了mg(oh)2层的层间平整度，使其难以多层堆积，最终使得mg(oh)2均匀分散沉积。同时配合控制碳纳米纤维和氧化石墨烯材料的尺寸，实现氢氧化镁不仅可以沉积在碳纳米纤维表面，其还可以沉积于碳纳米纤维之间，由此形成了微观呈三维网状结构的mg(oh)2/碳纳米纤维膜。三维网状结构自带的比表面积大和截留比高的优点，又进一步提升了吸附性能。
20、3、该方法制备工艺简单，生产效率高，流程短，成本低，制得的mg(oh)2/碳纳米纤维膜对废水中重金属离子吸附效率高；此外，重金属离子分离便捷，二次污染低，适用于大规模工业化生产和推广使用。
21、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
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1.一种Mg(OH)2/碳纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯材料-Mg2+胶体悬浊液为GO-Mg2+胶体悬浊液，其按照如下方法制备：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述GO-Mg2+胶体悬浊液中GO的浓度为0.5～5g/L，镁离子的浓度为0.5～5mol/L。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含有镁离子的溶液为硝酸镁溶液、氯化镁中硫酸镁溶液中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，电沉积过程中，施加直流电压为3～9V，调节氧化石墨烯材料-Mg2+胶体悬浊液的pH值为5～9，沉积时间为10～60s。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米纤维膜按照如下方法制备：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述预氧化处理具体为：聚丙烯腈纳米纤维膜置于马弗炉中，在200～300℃进行预氧化；
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：>
9.一种Mg(OH)2/碳纳米纤维膜，其特征在于，其包括：碳纳米纤维，和均匀负载于碳纳米纤维表面和碳纳米纤维之间的Mg(OH)2。
10.权利要求9所述的Mg(OH)2/碳纳米纤维膜在重金属离子吸附中的应用，其特征在于，以死端过滤的方式使含有重金属离子的水透过所述的Mg(OH)2/碳纳米纤维膜。
...【技术特征摘要】
1.一种mg(oh)2/碳纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯材料-mg2+胶体悬浊液为go-mg2+胶体悬浊液，其按照如下方法制备：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述go-mg2+胶体悬浊液中go的浓度为0.5～5g/l，镁离子的浓度为0.5～5mol/l。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含有镁离子的溶液为硝酸镁溶液、氯化镁中硫酸镁溶液中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，电沉积过程中，施加直流电压为3～9v，调节氧化石墨烯材料-mg2+胶体悬浊液的ph值为5～9，沉积时...
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