[发明专利]一种处理含阳离子染料废水的KOH-微波活化玉米芯活性炭的制备方法

说明书

本发明涉及一种处理含阳离子染料废水的KOH‑微波活化玉米芯活性炭的制备方法，制备方法包括如下步骤：步骤一，原料的预处理；步骤二，原料的称取；步骤三，加热回流；步骤四，微波活化；步骤五，洗涤、过滤；步骤六，干燥；步骤七，冷却、保存。本发明制备的活性炭具有大量微孔结构，孔径大小分布均匀，表面含有丰富的含氧官能团，有利于染料分子在上面附着、沉积，更适合于吸附。对于亚甲基蓝染料的去除率最高可达到99.9％，最大吸附量可达到636.9mg/g，可用于处理含阳离子染料废水，制备过程简单，成本低廉，绿色环保，易于推广。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种处理含阳离子染料废水的KOH-微波活化玉米芯活性炭的制备方法。

背景技术

印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属于难处理的工业废水之一。处理印染废水的方法很多有双氧水氧化法、生物降解法、电解法和吸附法等。双氧水氧化法处理工艺简单，能有效降低废水的色度，无二次污染，但去除率有限。电解法处理效率高但耗电量大不适宜处理量大的染料废水。

活性炭是一种含有孔隙结构的黑色固体炭。活性炭的来源非常广泛，目前使用最多的活性炭是由木纤维、椰壳和桃核经过高温煅烧制备而成。活性炭中的C原子具有多种杂化方式，且C原子的组合排列没有规律性，因此活性炭具有很多的细孔和缝隙结构。活性炭中含有少量的氮、氧、氢、氯等元素，这些元素在活性炭表面形成丰富的羟基、羧基等官能团，这些官能团可以与阳离子发生化学反应，从而使得活性炭能有效的去除染料废水中的阳离子。此外，活性炭具有相当大的比表面积，这使得活性炭的吸附效率较高，也方便其进一步的改性。而且，活性炭具有高效、经济、可再生、不产生二次污染的优势，使得活性炭在处理含阳离子染料废水中得到了广泛的应用。

然而，现有活性炭材料对阳离子和有机污染物的吸附性能有待提高。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种处理含阳离子染料废水的KOH-微波活化玉米芯活性炭的制备方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种处理含阳离子染料废水的KOH-微波活化玉米芯活性炭的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)用蒸馏水洗涤玉米芯。然后，将其置于恒温鼓风干燥箱内烘干。接着，取烘干后的玉米芯用粉碎机粉碎后过50目筛子，将筛分后的玉米芯粉末均匀摊开置于真空干燥箱内，在60℃的条件下干燥24h以除去原料的水分。最后，将干燥后的玉米芯粉末收集并置于干燥器内备用。

(2)按比例将5g玉米芯粉末加入到100mL KOH溶液(5wt％，10wt％，15wt％)中，搅拌并混合均匀。

(3)将步骤(2)得到的混合物置于容积为250mL圆底烧瓶中，加入磁子后在80℃条件下于恒温水浴锅中回流5h。回流完成后，将混合物置于真空干燥箱内，在105℃条件下干燥24h以除去水分。

(4)将步骤(3)所获得的固体混合物取出，置于三口烧瓶中进行微波活化，活化功率为600～800W，活化时间为7～11min，反应结束既得产物活性炭。

(5)待三口烧瓶内温度降至室温后开始收集活性炭，用0.1M HCl洗涤三次，并用蒸馏水洗涤直至漂洗液的pH约为中性，通过抽滤过滤出所得活性炭。

(6)将步骤(5)中得到的活性炭置于真空干燥箱内，在105℃的条件下干燥24h。

(7)将步骤(6)中干燥后的产物，冷却至室温后，研磨，即为成品，密封保存。

而且，步骤(2)中，所述所需KOH溶液的最佳质量分数为10wt％。