[发明专利]一种噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管及其合成方法和应用

说明书

一种噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管及其合成方法和应用，表达式为：CNT‑[Ni(L)(3,4‑TDC)(H₂O)₂]·3H₂O，CNT‑[Ni(L)(2,5‑TDC)(H₂O)]₂·3H₂O，其中，CNT为碳纳米管，L为N,N'‑双(3‑亚甲基吡啶)萘‑2,6‑二甲酰胺，3,4‑TDC为3,4‑噻吩二甲酸根；TDC为噻吩二甲酸根。合成时，将噻吩基镍配合物加乙醇研磨，获得微晶态镍配合物材料，干燥后放入管式炉内通入氩气加热，然后通入氢气还原后，最后，通入乙炔、氩气和氢气混合气体烧结，获得产品。优点是：原料易得，容易合成，在水中有效吸附分离罗丹明B和刚果红有机染料，分离速度快，效率高。

技术领域

本发明属于吸附分离材料合成领域，特别涉及一种噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管及其合成方法和应用。

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生产废水。印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90％成为废水。废水中流失的染料占染料产量的15％，造成了巨大的环境压力。在各种染料中，罗丹明B(Rh B)又称玫瑰红B,或碱性玫瑰精，俗称花粉红，是一种具有鲜桃红色的人工合成的染料，其可用作实验室中细胞荧光染色剂、有色玻璃、特色烟花爆竹等行业。经老鼠试验发现，罗丹明B会引致皮下组织生肉瘤，被怀疑是致癌物质。刚果红是一种典型的联苯胺类直接偶氮的阴离子染料，其在生产和使用过程中流失率高，易进入水体，对生态环境有破坏作用。刚果红(CR)和甲基橙(MO)染料废水具有水质变化大、色度和COD高等特点，是染料废水中常见的污染物之一。

现代废水主要有三种处理方法，分别为物理作用、化学分解法以及生物分解法。具体包括有吸附、萃取、离子交换、电渗析、反渗透、电催化氧化法等，这些方法可以成功的实现废水脱色的工业化，但是操作过程都比较复杂，甚至有可能造成二次污染；且近年来新型染料品种日渐增多，并向着抗光解、抗氧化、抗降解的方向发展，使得染料废水的处理难度加大。而吸附法是利用吸附剂对液体或气体中某组分具有选择性吸附的能力，使其暂时沉积在吸附剂上，从而实现从混合物中分离该组分的目的，该过程操作安全简便、无二次污染。

综上，现有技术中吸附法处理染料废水仍具有很大的优势，而吸附法处理废水过程中所使用的吸附剂仍未达到理想的效果，综合性能优异的新型染料吸附剂的研发仍然是当前该技术领域科研工作的热点和难点。

因此，制备一种吸附分离速度快，效率高，且能方便回收再利用的染料吸附分离材料具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管及其合成方法和应用，在水中有效吸附分离罗丹明B(RhB)和刚果红(CR)有机染料，分离速度快，效率高，能方便回收再利用，与光催化途径相比，节约能源消耗，降低环境污染。

本发明的技术解决方案是：

一种噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管，表达式如下：

CNT-1

CNT-2

其中，CNT为碳纳米管，1、2为噻吩基镍配合物；

1的分子式为[Ni(L)(3,4-TDC)(H₂O)₂]·3H₂O，

2的分子式为[Ni(L)(2,5-TDC)(H₂O)]₂·3H₂O，

L为N,N'-双(3-亚甲基吡啶)萘-2,6-二甲酰胺，3,4-TDC为3,4-噻吩二甲酸根；2,5-TDC为2,5-噻吩二甲酸根。

所述噻吩基镍配合物具体合成步骤如下：