[发明专利]一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料及制备方法

权利要求书

1.一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：

（1）将硫酸亚铁溶于乙醇和去离子水的混合液中，置于反应器中，加入聚乙二醇，再加氢氧化钠溶液调节反应环境pH值，在氮气保护下，边搅拌边缓慢滴加硼氢化钠溶液，反应1~3h，得到纳米零价铁；

（2）将碳纤维破碎并将其放入硝酸溶液中，超声分散1~2 h后抽滤，放入反应器内，分别加入苯胺和介质酸，搅拌混合均匀，边搅拌边加入过硫酸铵盐酸溶液作为引发剂，再加入纳米零价铁，进行搅拌，60℃下真空干燥，得到碳纤维/纳米零价铁复合材料；

（3）将十二烷基硫酸钠加入水中搅拌起泡，然后将水泥和碳纤维/纳米零价铁复合材料以质量比2:1加入泡沫中，缓慢搅拌均匀，浇筑成型，得到工业废水处理用碳纤维生物填料。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述乙醇和去离子水的混合液中乙醇和水的体积比为1:3~4:1。

3.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述聚乙二醇的分子量为600～3500，所述聚乙二醇与硫酸亚铁的质量比为1:2～1:5，所述氢氧化钠溶液摩尔浓度为0.1mol/L，调节反应环境pH＝5~7。

4.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述硼氢化钠溶液与Fe ²⁺摩尔比nFe ²⁺/nBH ^4-＝1:2～1:6。

5.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述碳纤维破碎后长度为5～15mm，所述碳纤维与硝酸溶液重量比为1:20~30，所述硝酸溶液浓度为0.1~0.2mol/L。

6.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述苯胺、介质酸和所述碳纤维重量比为（3~4）：（1~2）：（0.5~2）。

7.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料的制备方法，其特征在于，所述过硫酸铵盐酸溶液中硫酸铵与盐酸溶液重量比为1：4~7。

8.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述纳米零价铁与所述碳纤维重量比为1~3：1~2。

9.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述搅拌速度为600~800r/min。

10.一种用于工业废水处理的碳纤维生物填料，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的方法制备而成。