專利名稱：有機染料吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水污染處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種有機染料吸附劑的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，日益突出的水污染問題在威脅著人們的正常生活的同時也嚴重影響著經(jīng)濟的發(fā)展。水污染的污染物主要包括無機微污染物和有機微污染物，利用吸附劑過濾去除水中的污染物是目前水污染處理的常用方法。水污染的吸附劑已有較多報道，如活性炭，活性氧化鋁、硅凝膠、聚合物材料等。但是，上述報道的吸附劑存在不可回收循環(huán)使用、吸附能力不強等問題?！犊茖W(xué)》雜志(Science2006，314，964-967)中報道納米四氧化三鐵顆粒對砷離子有很強的吸附作用，同時英國皇家化學(xué)會《化學(xué)通訊》(Chem Commun, 2007,4230-4232)報道納米四氧化三鐵顆粒對水中的銀、汞以及鉛離子也具有很強的吸附作用。此外，納米四氧化三鐵顆粒為順磁性納米顆粒，可以在外磁場的作用下對其進行有效的分離。因此，相關(guān)研究人員不斷研究基于納米四氧化三鐵顆粒的吸附劑。現(xiàn)有技術(shù)中公開報道了一種基于氧化石墨上生長納米四氧化三鐵顆粒的方法 (Small 2010，6，No. 2，169-173)，該方法先將制備的氧化石墨分散在聚苯乙烯磺酸鈉中，利用水合胼還原石墨烯，然后在用去離子水清洗后將得到的還原后的石墨烯和乙酰丙酮鐵在三次乙基二醇中超聲分散30分鐘，最后在磁子攪拌以及氮氣的保護下以；TC/min的加熱速率加熱到278°C，得到納米四氧化三鐵顆粒。但是，上述報道的方法中需要以高毒性的水合胼為反應(yīng)物，水合胼長期暴露在空氣中或短時間受高溫作用時會爆炸分解，并且如果空氣中胼類物質(zhì)的富集濃度過高，會造成大氣污染，具有潛在的致癌性。因此，本發(fā)明人考慮，提供一種有機染料吸附劑的制備方法，該方法無需以有毒物質(zhì)為原料，制備得到一種有機染料吸附劑。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種有機染料吸附劑的制備方法， 該方法無需以有毒物質(zhì)為原料，制備得到一種有機染料吸附劑。本發(fā)明提供一種有機染料吸附劑的制備方法，包括以下步驟將氧化石墨與0H—在溶劑中混合，反應(yīng)后調(diào)節(jié)pH值至6 8，得到第一溶液；向所述第一溶液中加入!^3+和狗2+，攪拌后得到第二溶液；向所述第二溶液中加入0H—，反應(yīng)后加熱，得到有機染料吸附劑。優(yōu)選的，所述第一溶液的pH值為6. 8 7. 2。優(yōu)選的，所述向第一溶液中加入!^3+和!^2+具體為向第一溶液中加入FeCl3 · 6H20與FeCl2 · 4H20的水溶液。優(yōu)選的，所述!^e3+與!^e2+的摩爾比為1.5 2. 5 2. 5 3. 5。
優(yōu)選的，所述!^3+與!^2+的摩爾比為2 3。優(yōu)選的，所述得到第二溶液的攪拌時間為5 15h。優(yōu)選的，所述得到第二溶液的攪拌時間為幾。優(yōu)選的，所述向第二溶液中加入0H—具體為向第二溶液中加入1. 5mol/L的氨水。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種從水中去除有機染料微污染物的方法，包括提供水溶液，所述水溶液包括含苯環(huán)的有機染料微污染物；將上述技術(shù)方案制備的有機染料吸附劑置于所述水溶液中，使所述有機染料微污染物吸附于所述有機染料吸附劑上。優(yōu)選的，所述有機微污染物為羅丹明B、玫瑰紅、橙黃、酸藍、孔雀石綠和/或胭脂紅。本發(fā)明提供一種有機染料吸附劑的制備方法，包括以下步驟將氧化石墨與OH—在溶劑中混合，反應(yīng)后調(diào)節(jié)PH值至6 8，得到第一溶液；向所述第一溶液中加入Fe3+和狗2+， 攪拌后得到第二溶液；向所述第二溶液中加入0H—，反應(yīng)后加熱，得到有機染料吸附劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首先將氧化石墨與OH—反應(yīng)，從而將氧化石墨表面的羧基轉(zhuǎn)化為羧酸根離子，然后向所述第一溶液中加入1 3+和狗2+，使!^3+和!^2+吸附于氧化石墨表面，最后向第二溶液中加入0H—，從而狗3+、Fe2+與OH—反應(yīng)，得到石墨烯-四氧化三鐵納米復(fù)合物即有機染料吸附劑。因此，采用共沉淀法制備得到有機染料吸附劑，無需以有毒物質(zhì)為原料，保護了環(huán)境。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明制備的有機染料吸附劑具有循環(huán)再利用的性能。此外，本發(fā)明還提供一種從水中去除有機染料微污染物的方法，包括提供水溶液，所述水溶液包括含苯環(huán)的有機染料微污染物；將上述技術(shù)方案制備的有機染料吸附劑置于所述水溶液中，使所述有機染料微污染物吸附于所述有機染料吸附劑上。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法可以有效地去除水中的有機染料微污染物。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑的透射電鏡圖片；圖2為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑中石墨烯表面納米顆粒的透射電鏡圖片；圖3為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑的X射線衍射圖譜；圖4為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑的 ^2ρ光電子能譜的窄程掃描譜；圖5為本發(fā)明實施例2中一次回收再利用的有機染料吸附劑的 ^2ρ光電子能譜的窄程掃描譜；圖6為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑的掃描隧道電子顯微鏡照片；圖7為本發(fā)明實施例2中一次回收再利用的有機染料吸附劑的掃描隧道電子顯微鏡照片；
圖8為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜；圖9為本發(fā)明實施例2中一次回收再利用的有機染料吸附劑的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜；圖10為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑的磁化曲線；圖11為本發(fā)明實施例2中一次回收再利用的有機染料吸附劑的磁化曲線；圖12為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑、一次回收再利用前后的有機染料吸附劑和羅丹明B的拉曼光譜；圖13為本發(fā)明實施例3中有機染料吸附劑的吸附性能柱狀圖；圖14為本發(fā)明實施例4中有機染料吸附劑循環(huán)再利用后的吸附性能柱狀圖；圖15為本發(fā)明比較例1制備的納米四氧化三鐵顆粒的掃描隧道電子顯微鏡照片；圖16為本發(fā)明比較例1公開的羅丹明B溶液的吸光度圖譜。
具體實施例方式下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明公開了一種有機染料吸附劑的制備方法，包括以下步驟將氧化石墨與0H—在溶劑中混合，反應(yīng)后調(diào)節(jié)pH值至6 8，得到第一溶液；向所述第一溶液中加入!^3+和狗2+，攪拌后得到第二溶液；向所述第二溶液中加入0H—，反應(yīng)后加熱，得到有機染料吸附劑。本發(fā)明采用的氧化石墨優(yōu)選為采用Hummers法制備的氧化石墨。所述將氧化石墨與Off在溶劑中混合的步驟具體為將氧化石墨加入去離子水中超聲分散，然后加入NaOH 溶液。所述調(diào)節(jié)pH值至6 8具體為將反應(yīng)后得到的溶液透析至pH值為6 8，更優(yōu)選的，所述PH值為6. 8 7. 2，最優(yōu)選為7。由于本發(fā)明首先將氧化石墨與Off反應(yīng)，將氧化石墨表面的羧基轉(zhuǎn)化為羧酸根離子，然后向所述第一溶液中加入狗3+和狗2+，從而使狗3+和狗2+吸附于氧化石墨表面。在得到第一溶液后，向所述第一溶液中加入1 3+和狗2+，具體為向第一溶液中加 AFeCl3 ·6Η20與FeCl2 ·4Η20的水溶液。所述!^e3+與!^e2+的摩爾比優(yōu)選為1. 5 2. 5 2.5 — 3.5，更優(yōu)選為2 3。所述得到第二溶液的攪拌時間優(yōu)選為5 15h，更優(yōu)選為6 10h，最優(yōu)選為幾。得到第二溶液后，向所述第二溶液中加入0H—具體為向第二溶液中加入1. 5mol/ L的氨水。通過在所述第二溶液中加入0H—，發(fā)生了如下反應(yīng)Fe2++2Fe3++80r — Fe304+4H20所述加熱溫度優(yōu)選為60 70°C，更優(yōu)選為65°C ；所述加熱時間優(yōu)選為2 證，更優(yōu)選為2 池；所述加熱方式優(yōu)選采用水浴加熱。本實驗方法是采用共沉淀法在氧化石墨上生長四氧化三鐵納米顆粒，由于本方法中狗3+與羧酸根離子的親和力遠遠大于狗2+，同時在反應(yīng)過程中，部分的!^2+也易被氧化成Fe3+，因此，本發(fā)明中所述Fe3+和狗2+的摩爾比最優(yōu)選為2 3。在本發(fā)明制備的RGO-Fe3O4納米復(fù)合物中，由于石墨烯對各種有機染料有很強的吸附性能，具有比較大的吸附容量，同時四氧化三鐵也可以吸附無機重金屬離子，此外，四氧化三鐵作為一種順磁性材料，在外磁場的作用下容易將其吸附劑與水分離，從而達到回收的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首先將氧化石墨與0H—反應(yīng)，從而將氧化石墨表面的羧基轉(zhuǎn)化為羧酸根離子，然后向所述第一溶液中加入狗3+和Fe2+，使狗3+和狗2+吸附于氧化石墨表面，最后向第二溶液中加入0H_，F(xiàn)e3+、Fe2+與0H_反應(yīng)，得到石墨烯-四氧化三鐵納米復(fù)合物即有機染料吸附劑。因此，采用共沉淀法制備得到有機染料吸附劑，無需以有毒物質(zhì)為原料，保護了環(huán)境，不會對人體產(chǎn)生危害。此外，本發(fā)明提供的制備方法無需高溫加熱，操作簡此外，本發(fā)明還提供一種從水中去除有機染料微污染物的方法，包括提供水溶液，所述水溶液包括含苯環(huán)的有機染料微污染物；將上述技術(shù)方案制備的有機染料吸附劑置于所述水溶液中，使所述有機染料微污染物吸附于所述有機染料吸附劑上。將吸附有機染料微污染物的有機染料吸附劑在400°C、氬氣的環(huán)境下煅燒，可使有機染料微污染物被充分降解，同時本發(fā)明制備的有機染料吸附劑可重復(fù)利用。對于石墨烯和氧化石墨而言，由于其自身獨特的結(jié)構(gòu)使得其一般與帶有苯環(huán)的有機物形成n-n共軛作用。由于該共軛的相互作用力，使得石墨烯或氧化石墨對帶有苯環(huán)的有機物都有很強的吸附性能。因此，含苯環(huán)的有機染料微污染物易于與本發(fā)明制備的有機染料吸附劑形成n-n共軛作用，實驗結(jié)果表明，本發(fā)明制備的有機染料吸附劑對含苯環(huán)的有機染料微污染物具有很強的吸附性能。本發(fā)明中所述有機微污染物優(yōu)選為羅丹明BO^hodamine B)、玫瑰紅(lihodamine 6G)、橙黃(Orange pure)、酸藍(Acid blue)、孔雀石綠(Manachint green)和 / 或胭脂紅 (New coccine pure)。本發(fā)明制備的有機染料吸附劑對于上述有機染料的有機染料分子在可見光區(qū)域都有吸收，都有其吸收特征峰。因此，本發(fā)明優(yōu)選通過利用紫外-可見吸收光譜儀測定吸附劑吸附有機染料后的吸光度的變化，計算吸附劑對有機染料的吸附量。由于吸附劑而言，可以回收并多次循環(huán)再利用是其進入社會的最大的前提。本發(fā)明制備的有機染料吸附劑為石墨烯表面生長有四氧化三鐵的納米復(fù)合物，由于四氧化三鐵為順磁性物質(zhì)，在外磁場的作用下易進行分離，從而為本發(fā)明制備的吸附劑的回收提供了有利的條件。為了進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。實施例1制備有機染料吸附劑稱取20mg Hummers法制備的氧化石墨加入40mL的去離子水中，并在低功率的超聲機下超聲分散，完全分散好以采用0. lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)其pH至12，靜置2小時后將其裝入透析袋中，用去離子水透析，至透析外液的PH為7左右時取出透析袋，用去離子水標定為60ml，得到第一溶液；取15mL含有質(zhì)量為5mg的氧化石墨的所述第一溶液放入50mL的三口圓底燒瓶中，在1500rpm的機械攪拌速度下磁力攪拌，通氮除氧lh，然后加入ImL含有6mg FeCl3 · 6H20的第一鐵源溶液和1. 5mL含有95mg FeCl2 · 4H20的第二鐵源溶液，繼續(xù)攪拌并通氮除氧幾，得到第二溶液；向所述第二溶液中逐滴加入濃度為1. 5M的NH4OH溶液1. 5mL,劇烈攪拌，并在65°C 的水浴中加熱2.證，得到的黑色沉淀物RGO-Fe3O4，即有機染料吸附劑(簡稱RGO-Fe3O4)。將上述制備的有機染料吸附劑用去離子水洗滌樣品三次后，將該吸附劑的懸浮溶液滴加2 3滴至電子顯微鏡測試用的鍍碳膜銅網(wǎng)上，待溶劑完全揮發(fā)后，將載有吸附劑的鍍碳膜銅網(wǎng)放置于加速電壓為200，000伏的J0EL2100型高分辨透射電子顯微鏡下觀察。圖 1為本實施例制備的有機染料吸附劑的透射電鏡圖片，從圖中可以看出，四氧化三鐵納米顆粒分散在石墨烯表面上，平均直徑為30士 lOnm。圖2為本發(fā)明制備的有機染料吸附劑中石墨烯表面納米顆粒的透射電鏡圖片，通過晶格間距分析為立方晶系的四氧化三鐵的(220) 面，從而證明了納米顆粒為四氧化三鐵。圖3為本實施例制備的有機染料吸附劑的X射線衍射圖譜，X射線的入射波長為 1.541841A0，該圖譜中衍射峰與JCPDS No. 86-1361中四氧化三鐵的衍射數(shù)據(jù)對應(yīng)。實施例2檢測實施例1制備的納米復(fù)合物對羅丹明B的吸附-解吸附作用將實施例1制備的有機染料吸附劑與羅丹明B混合，經(jīng)過12小時后通過磁鐵分離有機染料吸附劑和羅丹明B，并用去離子水洗滌多次，直到上清液不呈現(xiàn)羅丹明B的紅色為止，將樣品冷凍干燥，之后取部分樣品，并將其放入管式爐中在氬氣氣流為100SCCm，40(TC 下退火1小時，得到一次退火處理后的有機染料吸附劑。圖4為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑的 ^2ρ光電子能譜的窄程掃描譜，曲線a為RGO-Fe3O4的i^e2p的光電子能譜的窄程掃描譜；b為通過Thermo Scientific Avantage將RGO-Fe3O4的i^e2p的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的狗2 〃2 ；c為通過Thermo Scientific Avantage將RGO-Fe3O4的i^e2p的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的 ^2ρν2 ；圖 5為本實施例中一次回收再利用的有機染料吸附劑的 ^2ρ光電子能譜的窄程掃描譜，d為本實施例中經(jīng)過一次回收再利用的RGO-Fe3O4的 ^2ρ的光電子能譜的窄程掃描譜；e為通過Thermo Scientific Avantage將經(jīng)過一次回收再利用的RGO-Fe3O4的 ^2ρ的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的；f為通過Thermo Scientific Avantage將經(jīng)過一次回收再利用的RGO-Fe3O4的 ^2ρ的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的 ^2ρ3氣通過對比圖4和圖5 可以得出，位于710. 66eV和723. 72eV的兩個峰分別對應(yīng)于!^e3O4中i^e2p1/2和i^e2p3/2的電子結(jié)合能，并在719eV附近沒有明顯的震激伴峰出現(xiàn)，由此可知，實施例1制備的有機染料吸附劑和經(jīng)過一次回收再利用的有機染料吸附劑中均無Y -Fe2O3，從而證明了在該條件下退火對狗304納米顆粒沒有影響。圖6為實施例1制備的有機染料吸附劑的掃描隧道電子顯微鏡照片；圖7為本實施例中一次回收再利用的有機染料吸附劑的掃描隧道電子顯微鏡照片，從圖6和圖7可以看出，一次回收再利用的有機染料吸附劑中的四氧化三鐵納米顆粒形貌未發(fā)生明顯變化。圖8為實施例1制備的有機染料吸附劑的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜；曲線a為RGO-Fe3O4的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜；b為通過Thermo Scientific Avantage將 RGO-Fe3O4的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的!^e-O峰；c為通過Thermo Scientific Avantage將RGO-Fe3O4的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的C = 0峰；d為通過Thermo Scientific Avantage將RGO-Fe3O4的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的C-0峰。圖 9為本實施例2中一次回收再利用的有機染料吸附劑的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜， e為經(jīng)過一次回收再利用的RGO-Fe3O4的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜；f為通過Thermo Scientific Avantage將經(jīng)過一次回收再利用的RGO-Fe3O4的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的I^e-O峰；g為通過Thermo Scientific Avantage將經(jīng)過一次回收再利用的 RGO-Fe3O4的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的C = 0峰；h為通過Thermo Scientific Avantage將經(jīng)過一次回收再利用的RGO-Fe3O4的Ols的光電子能譜的窄程掃描譜分峰的 C-O峰。通過圖8和圖9可以看出，退火后的氧化石墨的還原程度提高。圖10為實施例1制備的有機染料吸附劑的磁化曲線(M-H曲線)；圖11為本實施例2中一次回收再利用的有機染料吸附劑的M-H曲線。從圖10和圖11可以看出，RGO-Fe3O4 復(fù)合物的再生過程對四氧化三鐵納米顆粒的磁學(xué)性質(zhì)幾乎沒有影響。將實施例1制備的有機染料吸附劑、本實施例中一次回收再利用的有機染料吸附劑和濃度為0. 05mol/L羅丹明B進行拉曼表征，如圖12所示，圖12為本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑、一次回收再利用前后的有機染料吸附劑和羅丹明B的拉曼光譜；曲線 a為Iihb的拉曼光譜；b為Iihb被RGO-Fe3O4吸附劑吸附后的拉曼光譜；c為RGO-Fe3O4的拉曼光譜；d為Iihb被RGO-Fe3O4吸附劑吸附后在氬氣氣流為lOOsccm，在400°C下退火1小時后的拉曼光譜。從圖10可以看出，制備的有機染料吸附劑只有兩個石墨烯的D峰和G峰特征峰，而對于吸附過羅丹明B的吸附劑出現(xiàn)了兩個比較明顯的1200CHT1和1512CHT1羅丹明 B的特征峰，證明了羅丹明B被吸附而不是被分解等其它的原因，而對于吸附過后進行退火的樣品也只發(fā)現(xiàn)石墨烯的兩個特征峰，說明羅丹明B已經(jīng)被熱分解或者被解吸附，也證明了用這種處理方法可以實現(xiàn)吸附劑的循環(huán)再利用。實施例3首先取12個已洗凈的玻璃小瓶，分別配置濃度為5X 10_3mol/L羅丹明B，玫瑰紅， 橙黃，酸藍，孔雀石綠，胭脂紅六種有機染料，向其中的6個瓶子中加入20mL的去離子水和 20 μ L的6種有機染料，另外6個瓶子中加入19. 8mL的去離子水和20 μ L的6種有機染料， 然后向加入19. SmL去離子水的瓶子中分別加入0. 2mL含有IOmg的本發(fā)明實施例1制備的有機染料吸附劑，觀察得到6種染料的初始濃度一樣，被實施例1制備的有機染料吸附劑吸附1分鐘后，在外磁鐵作用下，有機染料吸附劑被分離到瓶子的底部，可以很明顯的發(fā)現(xiàn)加入吸附劑的瓶子中的各種染料的顏色完全褪去，變成清澈透明的無污染的水。最大吸附值的測試具體步驟如下首先配置一系列標準濃度的有機染料溶液，通過紫外-可見光譜儀測其吸光度得到標準濃度曲線，其次配置濃度范圍在標準濃度曲線內(nèi)的有機染料溶液，取11個IOmL的離心管，分別向其中加入IOmL的有機染料溶液，最后配置濃度為25mg吸附劑/ImL去離子水的吸附劑懸浮物，搖勻后分別向11個中的10有機染料溶液離心管中加入10μ L，20y L， 30 μ L, 40 μ L, 50 μ L, 10 μ L, 20 μ L, 30 μ L, 40 μ L, 50 μ L 的吸附劑的懸浮物，其中一個不加入，過12小時后，測試其吸光度的變化，對照標準濃度曲線得出樣品的最大吸附值，最后取平均值。同理，其他的各種有機染料的吸附最大值的測定方法都采用這種方法，從而得到了吸附劑對各種有機染料的最大吸附值。圖13為本實施例中有機染料吸附劑的吸附性能柱狀圖。實施例4吸附劑對羅丹明B的吸附-解吸附的循環(huán)再利用的性能將實施例1制備的RGO-Fe3O4吸附劑吸附過量的羅丹明B，經(jīng)過12小時后通過磁鐵分離，用去離子水洗滌多次，直到上清液不呈現(xiàn)羅丹明B溶液的顏色為止，將樣品冷凍干燥，并將其放入管式爐中在氬氣氣流為lOOsccm，在400°C下退火1小時，再用其樣品重復(fù)實施例2中測試各種有機染料吸附最大值的實驗方法，測量退過一次火后樣品對羅丹明B樣品的吸附作用，并重復(fù)退火實驗，對樣品進行循環(huán)再利用測試其吸附最大值。圖14為本實施例中有機染料吸附劑循環(huán)再利用后的吸附性能柱狀圖，從圖中可以看出，采用退火的方法吸附劑的吸附性能沒有太大的影響，經(jīng)過四次退火后，其最大吸附值的變化很小，因此， 本發(fā)明制備的RGO-Fe3O4吸附劑具有循環(huán)再利用的性能。比較例1測定四氧化三鐵納米顆粒對羅丹明B的吸附性能將15mL的去離子水通氮除氧，并在65 °C下加熱15min，加入5mL含有6mg的 FeCl3 ·6Η20和95mg的FeCl2 ·4Η20的去離子水溶液，水浴5min后逐滴加入2mL濃度為1. 5M 的NH4OH,劇烈攪拌，加入NH4OH后將溶液在空氣氣氛中加熱15min左右，利用磁鐵分離法用去離子水洗滌樣品三次，所得黑色沉淀物即為四氧化三鐵納米顆粒。取上述樣品懸浮溶液滴加2 3滴到SW2襯底上，待溶劑完全揮發(fā)后，將載有產(chǎn)物的SiO2襯底放至在加速電壓為10000伏的Sirion 200型掃描隧道電子顯微鏡下拍照。如圖15所示，為本比較例制備的納米四氧化三鐵顆粒的掃描隧道電子顯微鏡照片。從圖中可以看出，本比較例制備的納米四氧化三鐵顆粒大小的平均直徑在30士 lOnm，與實施例1中產(chǎn)物的四氧化三鐵納米顆粒的大小相當。將制備的四氧化三鐵納米顆粒進行真空冷凍干燥后，之后稱取IOmg上述制備的納米四氧化三鐵顆粒加入到羅丹明B溶液中，分別測試四氧化三鐵納米顆粒加入前和四氧化三鐵納米顆粒加入9小時后的羅丹明B溶液的吸光度的變化，如圖5所示，為本比較例中羅丹明B溶液的吸光度圖譜，a曲線為標準濃度的羅丹明B溶液的吸收譜；b曲線為在標準濃度的Mib中加入IOmg的狗304納米顆粒吸附9小時后的吸收譜。從圖中可以看出，四氧化三鐵納米顆粒加入前和四氧化三鐵納米顆粒加入9小時后的羅丹明B溶液的吸光度幾乎沒有變化，證明了四氧化三鐵納米顆粒對羅丹明B沒有吸附作用。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種有機染料吸附劑的制備方法，包括以下步驟將氧化石墨與OH-在溶劑中混合，反應(yīng)后調(diào)節(jié)pH值至6 8，得到第一溶液； 向所述第一溶液中加入狗3+和狗2+，攪拌后得到第二溶液； 向所述第二溶液中加入0H—，反應(yīng)后加熱，得到有機染料吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一溶液的pH值為6.8 7. 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述向第一溶液中加入1 3+和1 2+ 具體為向第一溶液中加入FeCl3 · 6H20與FeCl2 · 4H20的水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述狗3+與狗2+的摩爾比為1.5 2 · 5 · 2 · 5 “ 3 · 5 ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述狗3+與狗2+的摩爾比為2 3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述得到第二溶液的攪拌時間為5 15h。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述得到第二溶液的攪拌時間為7h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述向第二溶液中加入OH—具體為 向第二溶液中加入1. 5mol/L的氨水。
9.一種從水中去除有機染料微污染物的方法，包括 提供水溶液，所述水溶液包括含苯環(huán)的有機染料微污染物；將權(quán)利要求1 8任意一項制備的有機染料吸附劑置于所述水溶液中，使所述有機染料微污染物吸附于所述有機染料吸附劑上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述有機微污染物為羅丹明B、玫瑰紅、 橙黃、酸藍、孔雀石綠和/或胭脂紅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機染料吸附劑的制備方法，包括以下步驟將氧化石墨與OH-在溶劑中混合，反應(yīng)后調(diào)節(jié)pH值至6～8，得到第一溶液；向所述第一溶液中加入Fe3+和Fe2+，攪拌后得到第二溶液；向所述第二溶液中加入OH-，反應(yīng)后加熱，得到有機染料吸附劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用共沉淀法制備得到有機染料吸附劑，無需以有毒物質(zhì)為原料，保護了環(huán)境。此外，本發(fā)明還提供一種從水中去除有機染料微污染物的方法，包括提供水溶液，所述水溶液包括含苯環(huán)的有機染料微污染物；將有機染料吸附劑置于所述水溶液中，使有機染料微污染物吸附于所述有機染料吸附劑上。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法可以有效地去除水中的有機染料微污染物。
文檔編號B01J20/30GK102240537SQ20111017744
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者于欣欣, 林岳, 潘楠, 王曉平, 耿志剛 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)