[发明专利]基于片状柔性碳布的Co3

说明书

本发明公开了基于片状柔性碳布的Co₃O₄纳米结构微生物复合材料及其制备方法与应用，将碳布依次经过硫酸清洁、溶剂清洁、硝酸浸泡，得到处理碳布；将处理碳布与氨水、乙二醇、碳酸钠、硝酸钴混合后进行水热反应，然后煅烧，得到Co₃O₄纳米片；将微生物负载到Co₃O₄纳米片上，得到基于片状柔性碳布的Co₃O₄纳米结构微生物复合材料。本发明通过水热法成功制备了Co₃O₄片状纳米结构，而且本发明公开的复合材料对偶氮染料具有较好的吸附和降解效果。此外，本发明能有效的使吸附法和生物法相结合，充分发挥出二者的优点，具有较好的发展潜力与应用前景。

技术领域

本发明属于复合材料制备领域，具体涉及碳布的预处理和Co₃O₄纳米片复合材料的制备方法及其在偶氮染料处理中的应用。

背景技术

随着社会经济与印刷行业的快速发展，环境问题尤其突出，引起人们的强烈关注。染料已成为纺织，印刷，化妆品，制药和食品加工业的重要组成部分，而且复杂的染料成分可以诱导动物和人类的突变，并具有致畸作用，其中偶氮染料占有害染料的最大比例；此外，偶氮染料产生的苯胺类化合物的生物致癌，致畸和致突变作用更为严重。因此，从染料废水中去除染料已成为水处理的重要问题。所以，寻找一种经济，可持续的方法成为国内外研究的热点。生物法具有经济，环保，可持续的优势引起人们的关注，如果直接用微生物去降解染料，降解时间较长，而且高浓度的染料也会对微生物造成影响。所以单纯的利用微生物在实际实践中受到了限制，需要进一步的探究。

发明内容

本发明公开了一种具有片状结构的柔性碳布上的Co₃O₄纳米结构微生物复合材料及其制备方法与应用，将Co₃O₄片状纳米结构通过水热法与预处理后的碳布进行结合，并最终与微生物复合，从而实现对染料的局部富集和分离效果，达到对偶氮染料的处理效果。

为了达到上述目的，本发明具体技术方案如下：

一种基于片状柔性碳布的Co₃O₄纳米结构微生物复合材料，其制备方法包括以下步骤：

（1）将碳布依次经过硫酸清洁、溶剂清洁、硝酸浸泡，得到处理碳布；

（2）将所述处理碳布与氨水、乙二醇、碳酸钠、硝酸钴混合后进行水热反应，然后煅烧，得到Co₃O₄纳米片；

（3）将微生物负载到Co₃O₄纳米片上，得到基于片状柔性碳布的Co₃O₄纳米结构微生物复合材料。

本发明还公开了一种偶氮染料的处理方法，包括以下步骤：

（1）将碳布依次经过硫酸清洁、溶剂清洁、硝酸浸泡，得到处理碳布；

（2）将所述处理碳布与氨水、乙二醇、碳酸钠、硝酸钴混合后进行水热反应，然后煅烧，得到Co₃O₄纳米片；

（3）将微生物负载到所述Co₃O₄纳米片上，得到基于片状柔性碳布的Co₃O₄纳米结构微生物复合材料；

（4）将所述基于片状柔性碳布的Co₃O₄纳米结构微生物复合材料加入偶氮染料溶液中，完成偶氮染料的处理。

本发明公开的基于片状柔性碳布的Co₃O₄纳米结构微生物复合材料的制备方法具体可如下：