[发明专利]一种功能化介孔炭吸附废水中邻苯二甲酸酯污染物的方法

说明书

本发明公开了一种功能化介孔炭吸附废水中邻苯二甲酸酯污染物的方法。包括以下步骤：步骤1：将SBA‑15与蔗糖、水、硫酸混合均匀，干燥脱水；将其与蔗糖、水、硫酸混合均匀，干燥脱水；炭化，得到介孔炭；步骤2：将介孔炭进行功能化改性，为磷酸化、羧基化、磺酸化、氨基化中一种；得到功能化介孔炭；步骤3：将功能化介孔炭置于含有邻苯二甲酸酯的废水中，振荡吸附平衡；过滤，得到去除邻苯二甲酸酯的水体。以硬模板法制备有序化程度高的介孔炭材料，并通过一系列功能化手段进行改性，得到具有不同基团作为活性位点的功能化介孔炭，从而解决吸附容量小、选择性差的问题，显著提高对废水中邻苯二甲酸酯污染物吸附去除性。

技术领域

本发明涉及介孔炭吸附剂技术领域，具体为一种功能化介孔炭吸附废水中邻苯二甲酸酯污染物的方法。

背景技术

近年来，由于邻苯二甲酸酯使用的广泛性和毒性，其的污染问题越来越被重视。其中，邻苯二甲酸酯由于具有高脂溶性，其可以在日常生活中通过皮肤、空气、食物等接触方式进入到生物体内，累积带一定程度对生物体具有毒性伤害，通过生物系统和环境系统造成污染，对人体造成健康伤害。同时，邻苯二甲酸酯污染在更物质中，比如：日趋严重的海洋塑料垃圾中，邻苯二甲酸酯被作为增塑剂广泛应用；还有，纤维素薄膜、透明、纸清漆和模塑粉等制件中都会涉及邻苯二甲酸酯的使用。目前水体中邻苯二甲酸酯等系列增塑剂的污染最为严重。如何去除水体中的该类污染物也成为了重点研究之一。

而介孔炭是一种比活性炭具有更高比表面积、更大孔体积、更好循环使用性的物质；由于优异的特性使其更容易吸附大分子有机物质，在吸附、催化、能源等领域被广泛研究。因此，将介孔炭作为吸附剂用于去除邻苯二甲酸酯具有重要意义。目前，使用介孔炭吸附邻苯二甲酸酯的专利较少，因为介孔炭惰性较强，表面活性基团少，使其对邻苯二甲酸酯吸附容量低；且介孔炭制备中存在有序化程度低，使得碳保留低、稳定性差、比表面积较低等问题。

因此，解决上述问题，制备功能化介孔炭，形成一种功能化介孔炭吸附废水中邻苯二甲酸酯污染物的方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功能化介孔炭吸附废水中邻苯二甲酸酯污染物的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种功能化介孔炭吸附废水中邻苯二甲酸酯污染物的方法，包括以下步骤：

步骤1：将SBA-15与蔗糖、水、硫酸混合均匀，干燥脱水；将其与蔗糖、水、硫酸混合均匀，干燥脱水；炭化，得到介孔炭；

步骤2：将介孔炭进行功能化改性，为磷酸化、羧基化、磺酸化、氨基化中一种；得到功能化介孔炭；

步骤3：将功能化介孔炭置于含有邻苯二甲酸酯的废水中，振荡吸附平衡；过滤，得到去除邻苯二甲酸酯的水体。

较为优化地，所述SBA-15与总蔗糖的质量比为(0.5～1.5):2.05；所述干燥脱水的过程为：置于100℃下干燥6～8小时，置于160℃下干燥6～8小时；所述炭化过程为：设置升温速率为5～10min/℃升温至900℃炭化4～6小时。

较为优化地，所述羧基化的过程为：将介孔炭置于氢氧化钠溶液中脱模板，洗涤干燥，得到介孔炭A，将其与68wt％的浓硝酸按照固液比为0.15g:1mL置于高压反应釜的聚四氟乙烯烧杯内胆中，密封后，设置温度为120℃反应5～6小时，冷却，洗涤干燥，得到含有羧基基团的功能化介孔炭。

较为优化地，所述磺酸化的过程为：将介孔炭置于氢氧化钠溶液中脱模板，洗涤干燥，得到介孔炭A，将其与发烟硫酸按照固液比为0.06:1mL置于高压反应釜的聚四氟乙烯烧杯内胆中，密封后，设置温度为70℃反应24小时，冷却，洗涤干燥，得到含有羧基基团的功能化介孔炭。