[发明专利]一种高的吸附甲基蓝的材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高的吸附甲基蓝的材料的制备方法，其属于材料技术领域。

技术背景

近年来，染料废水污染引发的环境问题日益突出。多数染料带有复杂的芳环结构，且具有一定的毒性和生物积聚性，在自然条件下很难降解。染料废水的处理主要从脱色问题着手。目前，常用的脱色处理方法有中和法、氧化法、吸附法、反渗透法及混凝法等。其中吸附法多采用商品活性炭为吸附剂，目前人们试图研发更廉价的吸附材料以取代活性炭来进一步提高吸附效率并降低成本。多级孔碳材料具有大的比表面积、发达的孔结构和分级孔协同作用等特点，使其广泛的应用于吸附领域。它能除去污水、废水中的重金属离子，，如Cu²⁺、As³⁺、Hg²⁺和Cd²⁺等，以及大分子有机物，如甲基蓝等。以多级孔碳材料为吸附剂，大大地降低了水体中重金属离子的浓度，减少了水源的污染。蔗糖本身是一种典型的天然高分子化合物，是一种可再生的能源。用蔗糖制造具有特殊功能的新材料，一直以来是学术界和工业界感兴趣的课题。这一方面是由于淀粉资源丰富、价格低廉；另一方面是淀粉的可降解性，全世界都重视环境治理的今天显得尤为重要。

发明内容

本发明的特点在于提供一种简单、易行的制备具有高的吸附甲基蓝性能的碳材料的方法。其生产成本较低并且对环境安全无害，是理想的制备材料的方法。并且制得的碳材料孔径分布较广。

本发明所述的一种高的吸附甲基蓝性能的碳材料的制备方法，是通过一系列的材料制备的性能的研究，掌握碳前躯体的制备在微球形成过程中的机理，通过改变缓冲溶液的浓度，调节溶液的pH值，煅烧温度，升温速率以及碳化时间，探讨其本身对于材料的比表面积及孔径分布的影响，进而影响其材料的吸附性能。

本发明采用的技术方案：一种较高的吸附甲基蓝性能的碳材料的制备方法，包括下列步骤：

1.把蔗糖，碳酸钾和碳酸氢钾的缓冲溶液置于三口烧瓶中，经水浴搅拌，过滤，乙醇洗涤，干燥，碳化，酸洗和水洗即可得到多孔碳材料，进而探讨材料的吸附性能，如吸附的温度，吸附剂的量，吸附的初始浓度，吸附溶液的pH值；

2.所述的一种高的吸附甲基蓝性能的碳材料的制备方法，蔗糖的量为1-10g；

3.所述的一种高的吸附甲基蓝性能的碳材料的制备方法，缓冲溶液的浓度为0.5mol/L；

4.所述的一种高的吸附甲基蓝性能的碳材料的制备方法，吸附温度为25-55℃；

5.所述的一种高的吸附甲基蓝性能的碳材料的制备方法，其吸附剂的量的范围为0.01-1g/L；

6.所述的一种高的吸附甲基蓝性能的碳材料的制备方法，其吸附溶液的pH值为9-11。

附图说明

图1实施例1测出的吸附量随时间的变化曲线。

图2实施例2测出的吸附量随时间的变化曲线。

图3实施例3测出的吸附量随时间的变化曲线。

图4实施例3测出的平衡浓度与吸附量变化曲线。

具体实施方式

实施例1

称量蔗糖3g，混合溶于100ml的0.1mol的碳酸钾和碳酸氢钾的缓冲溶液，调节pH＝9，磁力搅拌混合均匀，再机械搅拌15h，抽滤，用蒸馏水和乙醇多次冲洗，先恒温鼓风干燥箱内55℃干燥5h，然后在真空干燥箱内80℃干燥12h，之后在管式炉内碳化，碳化温度为800℃，并以5℃/min升温，并保温3h，即最终获得所得到的样品，经多次盐酸和蒸馏水冲洗，制得材料，称取20mg所得碳材料，在室温下吸附初始浓度为500mg/l的50ml的甲基蓝溶液，2h后测试其最终的平衡浓度。

实施例2

称量蔗糖3g，混合溶于100ml的0.5mol的碳酸钾和碳酸氢钾的缓冲溶液，调节pH＝9，磁力搅拌混合均匀，再机械搅拌15h，抽滤，用蒸馏水和乙醇多次冲洗，先恒温鼓风干燥箱内55℃干燥5h，然后在真空干燥箱内80℃干燥12h，之后在管式炉内碳化，碳化温度为800℃，并以5℃/min升温，并保温3h，即最终获得所得到的样品，经多次盐酸和蒸馏水冲洗，制得材料，称取20mg所得碳材料，在室温下吸附初始浓度为500mg/l的50ml的甲基蓝溶液，2h后测试其最终的平衡浓度。

实施例3

称量蔗糖3g，混合溶于100ml的1mol的碳酸钾和碳酸氢钾的缓冲溶液，调节pH＝9，磁力搅拌混合均匀，再机械搅拌15h，抽滤，用蒸馏水和乙醇多次冲洗，先恒温鼓风干燥箱内55℃干燥5h，然后在真空干燥箱内80℃干燥12h，之后在管式炉内碳化，碳化温度为800℃，并以5℃/min升温，并保温3h，即最终获得所得到的样品，经多次盐酸和蒸馏水冲洗，制得材料，称取20mg所得碳材料，在室温下吸附初始浓度为500mg/l的50ml的甲基蓝溶液，2h后测试其最终的平衡浓度。