[发明专利]一种吸附废水中罗丹明B的多孔碳的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸附废水中罗丹明B的多孔碳的制备方法，具体涉及一种利用玉米秸 秆为原料，一定条件下活化处理制备多孔碳，以此多孔碳为吸附剂去除染料废水中罗丹明 B的新方法。

背景技术

染料是一种重要的化工产品，它具有广泛的应用，但是染料废水的排放会对环境造成 巨大污染。低浓度染料也会产生很浓的颜色，对人们的健康不利。此外，由于染料减少了 阳光在水中的传输，因此，它还影响水生植物的生长。大多数投入使用的染料对光降解、 生物降解和氧化作用很稳定。人们常利用一些物理和化学过程来处理废水。目前处理染料 废水的方法主要有：臭氧处理法、光降解法、混凝/絮凝处理法、生物处理法、膜过滤法 和吸附法等。与吸附法相比，其他方法通常价格昂贵，而且不能有效的处理废水，吸附法 具有效率高、成本低、操作简单并对有毒物质不敏感等优点，因而在处理染料废水中有着 广泛的应用。具有吸附性能的碳材料有碳纳米管、多孔碳、有序介孔碳等，而碳纳米管、 有序介孔碳价格相对较高，因而采用多孔碳进行废水中染料的吸附是一种切实可行的方 法。

专利CN104107726A公开了一种处理亚甲基蓝和罗丹明B染料废水的吸附型光催化剂 及其制备方法和应用方法。以稳定廉价的半导体光催化剂二氧化钦为主体，利用层接层的 方法将带正电的聚合物和带负电的D-A型多酸通过静电引力及化学键交替连接到二氧化 钛表面，形成稳定的复合物。利用此复合物对罗丹明B进行光降解。专利CN104310524A 公开了一种罗丹明B和靛蓝有机污染物的降解方法。具体以氯化铜、八水铬铝酸钠和N， N-双(3一吡啶甲酰基)烷烃为原料，采用水热合成法配合物，将双氧水加入含有罗丹明B 有机污染物或靛蓝有机污染物的水体中，然后加入合成的配合物作为降解催化剂，对水体 进行紫外光或可见光照射进行催化降解。然而以玉米秸秆为原料制备吸附废水中罗丹明B 的多孔碳材料还未见报道。因此采用价格相对低廉的生物质作制备具有吸附剂具有重要的 意义。

本发明是以玉米秸秆为原料，将其粉碎，在一定条件下进行活化处理，制备一种高效 吸附废水中罗丹明B的多孔碳材料，此种材料对于罗丹明B具有较好的吸附性能。

发明内容

本发明提供一种利用玉米秸秆制备吸附染料废水中罗丹明B的多孔碳的新方法。

本发明首先将玉米秸秆烘干、粉碎，将粉碎后的玉米秸秆与氢氧化钾按质量比1∶1～4 (Kg/Kg)混合，将其在400℃下反应0.5小时，650～800℃下活化反应1小时，固体过滤、 洗涤、干燥得到多孔碳材料。将粉碎后的玉米秸秆与磷酸按质量比1∶2～5(Kg/Kg)混合， 将其在400～600℃下活化1小时，固体过滤、洗涤、干燥得到多孔碳材料。将不同方法制 备的一定量的多孔碳在室温下与一定量200～500mg/L的罗丹明B溶液混合，调节pH值 为7，吸附时间为30～240分钟的条件下进行吸附测定。

本发明的特征在于：所用活化剂为氢氧化钾和磷酸。

具体实施方式

实施例1：将玉米秸秆烘干、粉碎，将粉碎后的玉米秸秆与氢氧化钾按质量比1∶2 (Kg/Kg)混合，将其在400℃下反应0.5小时，750℃下活化反应1小时，固体过滤、洗 涤、干燥得到多孔碳材料。将0.02g多孔碳在室温下与20mL、500mg/L的罗丹明B溶液 混合，调节pH值为7，吸附时间为240分钟的条件下进行吸附测定。

实施例2：改变活化温度为800℃，其他条件同实施例1，制备出的多孔碳对罗丹明B 吸附量为318mg/g。

实施例3：改变玉米秸秆与氢氧化钾按质量比1∶4(Kg/Kg)混合，其他条件同实施例 1，制备出的多孔碳对罗丹明B吸附量为306mg/g。

实施例4：改变罗丹明B的初始浓度为200mg/L，其他条件同实施例1，制备出的多孔 碳对罗丹明B吸附量为171mg/g。

实施例5：改变罗丹明B的吸附时间为90分钟，其他条件同实施例1，制备出的多孔 碳对罗丹明B吸附量为298mg/g。

实施例6：将粉碎后的秸秆与磷酸按质量比1∶3(Kg/Kg)混合，将其在500℃下活化 1小时，固体过滤、洗涤、干燥得到多孔碳材料。将0.02g多孔碳在室温下与20mL、500 mg/L的罗丹明B溶液混合，调节pH值为7，吸附时间为240分钟的条件下进行吸附测定， 得到罗丹明B的最大吸附量为303mg/g。