[发明专利]碳纳米管膜的制作方法及基于限域催化剂的连续流电芬顿系统

说明书

本发明提供了一种碳纳米管膜的制作方法，包括如下步骤：S1：提供碳纳米管，并对所述碳纳米管进行纯化货开口或截断，用硝酸对碳纳米管进行加热回流，对碳纳米管进行过滤、洗涤、冷冻干燥，得到CNT；S2：将Fe(NOsubgt;3/subgt;)subgt;3/subgt;·9Hsubgt;2/subgt;O溶解于丙酮中，将经处理后的CNT分散于溶液中，搅拌后超声处理，随后连续搅拌至丙酮完全挥发，将所得固体在空气中升至120℃‑160℃并保持一段时间，用超纯水洗涤，得到将Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;纳米粒子限制在CNT管道内的复合材料，表示为Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;‑in‑CNT；S3：将30mg Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;‑in‑CNT分散到30～40ml乙醇中，再探针超声处理30分钟，以获得均匀的分散溶液，将得到的分散溶液真空抽滤至聚四氟乙烯膜上，并用超纯水清洗表面杂质，得到碳纳米管膜。本发明的碳纳米管膜的制作方法催化活性高，稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管膜的制作方法。

背景技术

传统的电芬顿反应通常是通过Fe²⁺和Fe³⁺的循环活化原位产生的过氧化氢 (H₂O₂)从而产生强氧化剂羟基自由基(HO·)。然而，由于这种方法在中性条件下效率低下，通常会导致铁泥的大量积累。为了克服以上所述电芬顿体系的的局限性，铁基催化剂用于H₂O₂的分解和HO·的产生作为一种替代的非均相电芬顿工艺被广泛应用。然而，这些催化剂仍存在一些缺点，比如：金属催化剂浸出导致的稳定性差、活性降低等。因此，为了获得更好的稳定性、持久性和活性，解决这些瓶颈问题引起了研究者们的广泛关注，并成为催化剂领域的研究热点之一。

有鉴于此，有必要对现有的电芬顿反应装置予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纳米管膜的制作方法，以解决现有现有金属催化剂浸出导致的稳定性差、活性降低等问题。

为实现上述目的，本发明提供一种碳纳米管膜的制作方法，所述碳纳米管膜的制作方法包括如下步骤：

S1：提供碳纳米管，并对所述碳纳米管进行纯化货开口或截断，用硝酸对碳纳米管进行加热回流，对碳纳米管进行过滤、洗涤、冷冻干燥，得到CNT；

S2：将Fe(NO₃)₃·9H₂O溶解于丙酮中，将经处理后的CNT分散于溶液中，搅拌后超声处理，随后连续搅拌至丙酮完全挥发，将所得固体在空气中升至 120℃-160℃并保持一段时间，用超纯水洗涤，得到将Fe₂O₃纳米粒子限制在CNT 管道内的复合材料，表示为Fe₂O₃-in-CNT；

S3：将30mg Fe₂O₃-in-CNT分散到30～40ml乙醇中，再探针超声处理30 分钟，以获得均匀的分散溶液，将得到的分散溶液真空抽滤至聚四氟乙烯膜上，并用超纯水清洗表面杂质，得到碳纳米管膜。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中的硝酸的浓度为65％～68％。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，加热回流的温度为140℃，处理时间为10小时。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中将所得固体在空气中以1℃/min升温速率升至140℃并保持10小时。

本发明还提供另外一种碳纳米管膜的制作方法，所述碳纳米管膜的制作方法包括如下步骤：

S1：提供碳纳米管，并对所述碳纳米管进行纯化货开口或截断，用硝酸对碳纳米管进行加热回流，对碳纳米管进行过滤、洗涤、冷冻干燥，得到CNT；