[发明专利]一种碳量子点改性活性炭重金属吸附材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳量子点改性活性炭重金属吸附材料，包括以下步骤：步骤一、对活性炭进行预处理；步骤二、将步骤一中预处理后的活性炭置于碳量子点水溶液中，并在常温下超声分散，最后静置沉淀；步骤三、将步骤二中静置沉淀后的活性炭烘干，最终得到碳量子点改性活性炭吸附材料。本发明制备得到的新材料对于重金属离子的选择吸附性能有所提升；并且吸附材料性能稳定、生物相容性高，扩大了吸附剂的使用范围。

技术领域

本发明涉及一种碳量子点改性活性炭重金属吸附材料的制备方法。

背景技术

目前对于重金属污染废水的处理方法主要有：化学沉积法、电化学法、膜过滤法以及吸附法，这类方法中各类方法都有其优缺点，都会带来环境污染问题。吸附法在重金属废物处理技术中具有操作简单、无二次污染、吸附效率高的特点，但也具有成本高、寿命短的缺点。活性炭作为一种吸附剂，单一作用时在选择吸附性上效果较差，所以需要将活性炭与其余材料复合形成新材料提升性能。

发明内容

为了克服现有技术中的缺点，本发明提供一种碳量子点改性活性炭重金属吸附材料的制备方法，本发明制备而成的碳量子点改性活性炭重金属吸附材料，具有合适的比表面积和孔隙率，对重金属有吸附作用。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种碳量子点改性活性炭重金属吸附材料，包括以下步骤：

步骤一、对活性炭进行预处理；

步骤二、将步骤一中预处理后的活性炭置于碳量子点水溶液中，并在常温下超声分散，最后静置沉淀；

步骤三、将步骤二中静置沉淀后的活性炭烘干，最终得到碳量子点改性活性炭吸附材料。

进一步的技术方案是，所述步骤一中的预处理过程如下：将块状活性炭通过粉碎处理，研磨过筛，再将其置于纯水中浸泡，取下层沉淀物烘干；将烘干后的活性炭置于HNO₃溶液中浸泡，然后将浸泡后的活性炭洗涤干净，再将其烘干，得预处理后活性炭。

进一步的技术方案是，所述HNO₃溶液的浓度为10％，其在HNO₃溶液中的浸泡时间为24小时，其烘干温度为105℃。

进一步的技术方案是，所述步骤一中过筛是过60目筛网。

进一步的技术方案是，所述步骤二中的碳量子点水溶液通过以下步骤制备而成：将柠檬酸与乙二胺混合后溶于水中，超声混合均匀，取混合均匀后的溶液置于反应釜保温，然后将保温后的溶液透析得到碳量子点溶液，最后将碳量子溶液与纯水混合得到碳量子点溶液水溶液。

进一步的技术方案是，所述柠檬酸与乙二胺的混合比例为1：1。

进一步的技术方案是，其中超声时间为30分钟，保温温度为200℃，保温时间为5h，透析时间为24h。

与现有技术相比，具有以下优点：本发明制备得到的新材料对于重金属离子的选择吸附性能有所提升；并且吸附材料性能稳定、生物相容性高，扩大了吸附剂的使用范围。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做更进一步的说明。

实施例1

1)制备碳量子点溶液：将柠檬酸与乙二胺按比例1：1混合后溶于30mL纯水中，超声30min混合均匀，取混合均匀后的溶液置于200℃反应釜中，保温时间5h，然后将保温后的溶液置于透析袋中，透析24h，得到碳量子点溶液；

2)活性炭预处理：将块状活性炭通过粉碎处理，研磨至过60目筛网，再将其置于纯水中浸泡，取下层沉淀置于烘箱中烘干；取10g烘干活性炭加入100mL10％HNO₃溶液中浸泡24h，然后用纯水洗涤干净，再将其置于105℃烘箱中烘干，得预处理后活性炭；