System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法技术_技高网

一种羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法技术

技术编号:40507789 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-01 13:22
本发明专利技术提供的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,涉及新兴污染物处理领域。该方法包括:羟基化石墨烯制备步骤、SiC‑WS2‑HG制备步骤以及大孔树脂改性步骤;其中,羟基化石墨烯制备步骤用于制备羟基化石墨烯,SiC‑WS2‑HG制备步骤用于制备SiC‑WS2‑HG,大孔树脂改性步骤用于大孔树脂改性,包括:取预设固含量的HG加入到DMAC中形成第一分散液;取SiC‑WS2加入到DMAC中形成第二分散液;通过大孔树脂颗粒、第一分散液和第二分散液制成改性树脂颗粒;将改性树脂颗粒倒在洁净的玻璃板上,使材料的一级相变、凝固及溶剂的析出过程充分进行,制得SiC‑WS2‑HG‑MR改性大孔树脂颗粒。本发明专利技术降解效率高、成本低、易操作、不造成二次污染,具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新兴污染物处理领域,具体而言,涉及一种羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法


技术介绍

1、石墨烯因其具有特殊的电学、热学、力学和光学等性能,在应用方面具有广泛市场,但这种潜质要求石墨烯可以进行大规模的处理,其纳米结构得以保持,界面和性能在宏观材料和应用中得以发挥,这样石墨烯材料才能够被有效的利用起来。因此,石墨烯的化学修饰工艺成为石墨烯材料在应用战略规划当中不可或缺的一个环节,特别是在宏观材料/组件等方面。对石墨烯进行功能化修饰可以改善和提高石墨烯在溶剂中的分散性。当前多种化学修饰方法(共价和非共价)已被开发出来,大大提高了石墨烯的可加工性,但是这样往往会改变或弱化石墨烯原有的结构及内在属性。通过化学反应共价修饰方法,不可逆转改变石墨烯sp2结构,而非共价键修饰,通过π-π的堆积疏水作用力引入额外修饰物,也存在不易去除、影响石墨烯内在性能的问题。因此有必要开发新的方式保持石墨烯结构及石墨烯层与层之间界面性能。羟基化石墨烯(hg)作为功能化方式的一种,能够解决石墨烯的分散性问题,存在位置以石墨烯片层边缘为主,能够大程度上保证石墨烯的sp2结构,可称之为石墨烯定向区域选择性官能团修饰。一般常见的羟基化石墨烯(hg)制备方案多采用化学法,这样制备的羟基化石墨烯(hg)会含有部分羧基、环氧基、羰基官能团,存在官能团不唯一的情况,无法得到高纯度的羟基化石墨烯(hg)。

2、sic和ws2微粉有很高的化学稳定性、高硬度、高热导率、低热胀系数、宽能带隙、高电子漂移速度、高电子迁移率、特殊的电阻温度特性等,因此具有抗磨、耐高温、耐热震、耐腐蚀、耐辐射、良好的半导电特性等优良性能,被广泛应用于环保、电子、信息、精密加工技术、军工、航空航天、特种材料和增强材料等领域。sic、ws2和hg的结合可以增加材料的韧性耐久性,同时增加比表面积,在水处理领域的应用目前还未有报道。

3、大孔树脂(mr)又称全多孔树脂是一类由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等单体共聚形成的高分子聚合物。大孔树脂(mr)品种很多,单体的通过变化和单体上官能团的变化可赋予树脂各种特殊的性能。聚合过程中添加中极性、极性单体会形成不同极性的骨架结构。大孔树脂理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,不受无机盐及强离子低分子化合物的影响。大孔树脂有良好的网孔结构和较高的比表面积,可以通过筛分作用、分子间作用或氢键作用选择性吸附,同时大孔树脂(mr)易洗脱、可循环使用且再生处理经济环保,因此是一类吸附效果很好的吸附材料。本专利技术建立一种羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,把sic、ws2和hg进行混合改性,sic-ws2-hg-mr进行制药废水中重金属和新兴医药污染物(ppcps)的降解研究。同时,和sic-hg-mr、ws2-hg-mr组合进行对比,得出sic-ws2-hg-mr对制药废水降解效率分别高于sic–hg-mr方法8.7%和ws2-hg-mr方法12.1%。该方法高效降解了制药废水中重金属和ppcps,该方法降解效率高、成本低、易操作、不造成二次污染,具有广阔的应用前景。


技术实现思路

1、本专利技术的目的包括,例如,提供一种羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其降解效率高、成本低、易操作、不造成二次污染,具有广阔的应用前景。

2、本专利技术的实施例可以这样实现:

3、本专利技术实施例提供一种羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,包括羟基化石墨烯制备步骤、sic-ws2-hg制备步骤以及大孔树脂改性步骤;其中,所述羟基化石墨烯制备步骤用于制备羟基化石墨烯,所述sic-ws2-hg制备步骤用于制备sic-ws2-hg,所述大孔树脂改性步骤用于大孔树脂改性,且所述大孔树脂改性步骤包括:

4、取预设固含量的hg加入到dmac中,并超声处理,使hg完全分散到dmac中,以形成第一分散液;

5、取sic-ws2加入到dmac中,并进行超声处理,使sic-ws2完全分散在dmac中,以形成第二分散液;

6、将大孔树脂颗粒放入锥形瓶中,倒入所述第一分散液和所述第二分散液,并加入dmac溶液至预设质量;

7、将锥形瓶用保鲜膜封好,浸泡于电恒温水浴锅中,并进行充分搅拌,制成改性树脂颗粒;

8、将锥形瓶口用保鲜膜封好,静置后将所述改性树脂颗粒倒在洁净的玻璃板上,使用刮片刮去多余的液体或废渣,并将其放置到装有去离子水的凝固浴中,使材料的一级相变、凝固及溶剂的析出过程充分进行,制得sic-ws2-hg-mr改性大孔树脂颗粒。

9、进一步地,在可选的实施例中,在所述取预设固含量的hg加入到dmac中,并超声处理,使hg完全分散到dmac中,以形成第一分散液的步骤中,hg固含量的质量分数为0.2%~0.4%,固含量差值为0.01%~0.08%。

10、进一步地,在可选的实施例中,在所述取预设固含量的hg加入到dmac中,并超声处理,使hg完全分散到dmac中,以形成第一分散液的步骤中,将固含量为0.2%~0.4%的hg加入到25ml~50ml的dmac中。

11、进一步地,在可选的实施例中,在所述取sic-ws2加入到dmac中,并进行超声处理,使sic-ws2完全分散在dmac中,以形成第二分散液的步骤中,取1.2g~2.2g的sic-ws2加入到25ml~45ml dmac中。

12、进一步地,在可选的实施例中,在所述将大孔树脂颗粒放入锥形瓶中,倒入所述第一分散液和所述第二分散液,并加入dmac溶液至预设质量的步骤中,所述预设质量为150g~280g。

13、进一步地,在可选的实施例中,在所述将锥形瓶用保鲜膜封好,浸泡于电恒温水浴锅中,并进行充分搅拌,制成改性树脂颗粒的步骤中,通过电动搅拌器在40~70℃下充分搅拌25h~45h,以制成改性树脂颗粒。

14、进一步地,在可选的实施例中,所述羟基化石墨烯制备步骤包括氧化石墨的制备子步骤、氧化石墨烯制备子步骤以及羟基化石墨烯制备子步骤;其中,所述羟基化石墨烯制备子步骤包括:

15、将通过羟基化石墨烯制备子步骤制得的氧化石墨烯粉体转移到充有惰性气体与氮气组成的混合气体的恒温舱中;

16、控制所述恒温舱的反应温度和处理时间,以得到高纯度的羟基化石墨烯。

17、进一步地,在可选的实施例中,所述氧化石墨的制备子步骤包括:

18、采用化学法得到氧化石墨,制成氧化石墨混合溶液;

19、氧化石墨通过真空抽滤得到滤饼,用稀盐酸反复冲洗,之后用甲醇水混合溶液反复冲洗,以对所述滤饼初步除杂;

20、将所述滤饼分散到去离子水中,用透析袋对再分散氧化石墨浆料进行透析除杂至设定纯度。

21、进一步地,在可选的实施例中所述氧化石墨烯制备子步骤包括:

22、将氧化石墨溶液稀释到4~6mg/ml,采用大功率超声剥离装置对氧化石墨进行石本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,包括羟基化石墨烯制备步骤、SiC-WS2-HG制备步骤以及大孔树脂改性步骤;其中,所述羟基化石墨烯制备步骤用于制备羟基化石墨烯,所述SiC-WS2-HG制备步骤用于制备SiC-WS2-HG,所述大孔树脂改性步骤用于大孔树脂改性,且所述大孔树脂改性步骤包括:

2.根据权利要求1所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,在所述取预设固含量的HG加入到DMAC中,并超声处理,使HG完全分散到DMAC中,以形成第一分散液的步骤中,HG固含量的质量分数为0.2%~0.4%,固含量差值为0.01%~0.08%。

3.根据权利要求2所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,在所述取预设固含量的HG加入到DMAC中,并超声处理,使HG完全分散到DMAC中,以形成第一分散液的步骤中,将固含量为0.2%~0.4%的HG加入到25mL~50mL的DMAC中。

4.根据权利要求1所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,在所述取SiC-WS2加入到DMAC中,并进行超声处理,使SiC-WS2完全分散在DMAC中,以形成第二分散液的步骤中,取1.2g~2.2g的SiC-WS2加入到25mL~45mL DMAC中。

5.根据权利要求1所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,在所述将大孔树脂颗粒放入锥形瓶中,倒入所述第一分散液和所述第二分散液,并加入DMAC溶液至预设质量的步骤中,所述预设质量为150g~280g。

6.根据权利要求1所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,在所述将锥形瓶用保鲜膜封好,浸泡于电恒温水浴锅中,并进行充分搅拌,制成改性树脂颗粒的步骤中,通过电动搅拌器在40~70℃下充分搅拌25h~45h,以制成改性树脂颗粒。

7.根据权利要求1-6任一项所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,所述羟基化石墨烯制备步骤包括氧化石墨的制备子步骤、氧化石墨烯制备子步骤以及羟基化石墨烯制备子步骤;其中,所述羟基化石墨烯制备子步骤包括:

8.根据权利要求7所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,所述氧化石墨的制备子步骤包括:

9.根据权利要求7所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,所述氧化石墨烯制备子步骤包括:将氧化石墨溶液稀释到4~6mg/mL,采用大功率超声剥离装置对氧化石墨进行石墨烯片层剥离,得到氧化石墨烯溶液;

10.根据权利要求1-6任一项所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,所述SiC-WS2-HG制备步骤包括:

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【技术特征摘要】

1.一种羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,包括羟基化石墨烯制备步骤、sic-ws2-hg制备步骤以及大孔树脂改性步骤;其中,所述羟基化石墨烯制备步骤用于制备羟基化石墨烯,所述sic-ws2-hg制备步骤用于制备sic-ws2-hg,所述大孔树脂改性步骤用于大孔树脂改性,且所述大孔树脂改性步骤包括:

2.根据权利要求1所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,在所述取预设固含量的hg加入到dmac中,并超声处理,使hg完全分散到dmac中,以形成第一分散液的步骤中,hg固含量的质量分数为0.2%~0.4%,固含量差值为0.01%~0.08%。

3.根据权利要求2所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,在所述取预设固含量的hg加入到dmac中,并超声处理,使hg完全分散到dmac中,以形成第一分散液的步骤中,将固含量为0.2%~0.4%的hg加入到25ml~50ml的dmac中。

4.根据权利要求1所述的羟基化石墨烯强化大孔树脂柱处理废水中新兴污染物的方法,其特征在于,在所述取sic-ws2加入到dmac中,并进行超声处理,使sic-ws2完全分散在dmac中,以形成第二分散液的步骤中,取1.2g~2.2g的sic-ws2加入到25ml~45ml dmac中。

5.根据权利要求1所述的羟基化石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员:裴亮赵建国多佳张晓慧李鹏杰
申请(专利权)人:中国科学院新疆生态与地理研究所
类型:发明
国别省市:

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