[发明专利]一种生物模板电子材料及其在废水处理中的应用

说明书

本发明提供了一种生物模板电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：将槐花粉与无水乙醇混合，并在磁力搅拌作用下洗涤，重复三次；过滤干燥，浸泡于5％的盐酸溶液中，用去离子水洗至中性；浸泡于氨水中，去离子水洗至中性，放入干燥箱中烘干；均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上处理得改性槐花粉；将改性槐花粉和多巴胺溶液混合搅拌；放入烘箱中干燥得二次改性槐花粉；加入醋酸锌水溶液和氯化钒水溶液，浸渍，并不断搅拌；过滤，干燥；取出后置于坩埚中，放入马弗炉煅烧；冷却即得。本法所制备的生物模板电子材料对Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺的去除率很高，具有非常好的吸附效果，尤其是对于Cu²⁺几乎可以完全去除。

技术领域

本发明涉及一种生物模板电子材料及其在废水处理中的应用。

背景技术

材料的微观结构对其性能有着至关重要的影响，利用不同的方法来制备拥有不同微观形貌的材料越来越受到研究者的关注。近年，研究者从传统仿生学得到灵感，利用天然生物质经过长期进化与自然选择所形成的独特微观结构作为模板，复制其形貌来制备材料，形成了材料制备方法中的生物模板法。生物模板法的优点是可在分子水平上控制材料的生成过程，得到具有微米或纳米分级结构且继承了原生物特有形貌结构的新材料，有的甚至会具有某些类似于原生物材料的独特性能。而以生物模板法制备出的纳米材料也具有一般纳米材料的特点，在物化性能方面表现出更优异的性能，具有力学、电学、磁学、光学、热学及化学等多方面的奇特性能。因此，将其应用于各个领域已成为众多研究者的研究方向。

发明内容

要解决的技术问题：提供一种生物模板电子材料及其在废水处理中的应用，所得生物模板电子材料属于纳米级，具有纳米材料所特有的小尺寸效应、表面效应等特殊性能，可以应用于集成电路基板材料、快离子导体复合材料、荧光材料、湿敏性传感器以及吸附材料领域，本申请将其应用于废水中重金属离子的处理，对Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺的去除率很高，具有非常好的吸附效果，尤其是对于Cu²⁺几乎可以完全去除。

技术方案：一种生物模板电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：

(1)将槐花粉与无水乙醇按质量体积比为1g:10-14mL的比例充分混合，并在磁力搅拌作用下洗涤10h，重复三次；

(2)过滤干燥，浸泡于5％的盐酸溶液中3-4h，用去离子水洗至中性；

(3)浸泡于5％的氨水中3-4h，去离子水洗至中性，放入干燥箱中，在80-85℃下烘干；

(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率8-10kHz、工作电压20kV、放电功率70W条件下处理6-9min得改性槐花粉；

(5)将改性槐花粉和5wt％的多巴胺溶液按质量体积比为1g:10-20ml的比例混合，磁力搅拌1-2h；

(6)放入烘箱中干燥得二次改性槐花粉；

(7)加入30-40倍质量分数为5-7％的醋酸锌水溶液和5-10倍质量分数为3-5％的氯化钒水溶液，浸渍24-26h，并不断搅拌；

(8)过滤，转移至干燥箱中，在60-65℃下干燥12-13h；

(9)取出后置于坩埚中，放入马弗炉，在温度700-800℃下煅烧3-3.5h，其中，升温速率为2℃/min；

(10)冷却，即得生物模板电子材料。

进一步的，所述步骤(1)中槐花粉与无水乙醇按质量体积比为1g:12mL。

进一步的，所述步骤(4)中电源频率为9kHz。