[发明专利]一种用于有机阴离子染料吸附的铜基复合物

说明书

本发明公开一种高吸附量的用于有机阴离子染料吸附的铜基复合物的制备方法，首先取一定量的石墨烯溶解于一定体积的去离子水中，之后取Cu的酸根化合物为Cu源，充分混合后加入NaOH，再滴加少量乙二胺溶液，最后加入水合肼(80％)作为还原剂，从而得到长径比不同的Cu‑GO纳米棒；再将Cu‑GO纳米棒放于坩埚中，将其放入管式炉中进行氧化，得到Cu‑CuO‑GO，CuO‑Cu₂O‑GO，Cu‑Cu₂O‑GO等不同成分的铜基复合物。本发明以Cu的酸根化合物为Cu源，经还原后，再经过氧化制备得到的Cu‑CuO‑GO，CuO‑Cu₂O‑GO，Cu‑Cu₂O‑GO纳米棒用于水净化处理中，具有极佳的吸附效果。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种用于有机阴离子染料吸附的铜基复合物的制备方法及其产品和应用。

背景技术

随着印染行业的迅速发展，各种新型染料不断被投产使用，染料废水水质也随之越来越复杂，其对环境造成的污染日趋严重。根据染料分子在水溶液中解离出来的离子态，通常将染料分为：有机阴离子染料、阳离子染料、非离子型染料。染料因其具有种类多，色度高、毒性强，需要处理的水量大等特点，是一种典型难以降解工业废水。如果将未达到浓度标准的印染废水排入周围水体，不仅会污染水体，且会经过水循环和食物链在生物体富集，威胁生物体健康。开发一种效率高、环境友好、便宜且方便的脱色技术用于染料废水的脱除是当今环保行业重点关注的课题。

目前，工业上处理染料废水的方法主要有生物法、电化学法和吸附法等。其中，生物法的优点是处理成本低，但降解过程缓慢，处理设备占地面积较大；电化学法的处理设备简单，场地需求较小，易实现自动化控制，但处理成本却较高；吸附法则由于操作简单、占地少、效果好等优点，成为了染料废水处理的主要方法。迄今为止，工业上使用较多的吸附剂是活性炭、离子交换树脂等。随着吸附处理技术研究的深入，各种吸附剂不断被引入，主要有活性炭吸附剂、天然矿物吸附剂、固体废弃物吸附剂、无机物吸附剂，为染料废水的治理起到了越来越大的作用。开发出兼具高吸附容量、高选择性、成本低廉、环境友好等特点的吸附剂对于染料废水产业的可持续发展具有重要的现实意义。

其中无机物单独在吸附领域应用的研究并不多，一般都是伴随着光催化同时进行研究，但是相较于催化而言，作为吸附材料具有处理量大、处理速度快的优点，在未来将是一个热门的领域。

如张大鹏等人利用脉冲激光辐照制备出氧化铜与氧化亚铜纳米材料，考查了该复合材料对亚甲基蓝的吸附性能，5min后得到的亚甲基蓝(MB)最大吸附量为2396mg/g。孙丽侠等人通过水热法制备了用于吸附甲基橙染料的竹活性炭包覆氧化亚铜/氧化铜复合纳米材料，并考察了其吸附性能。所用测试的甲基橙染料浓度为60mg/L，在吸附1h后，材料对甲基橙的吸附去除量为287mg/g。

也有专利将铜的配合物作为吸附剂对有机染料进行吸附，如林宏艳等人以氯化铜、八水铬钼酸钠和N，N′-双(4-吡啶甲酰基)乙烷烃为原料，采用水热合成法合成配合物{Cu(4-Hdpye)[CrMo₆(OH)₆O₁₈](H₂O)₂}·2H₂O作为吸附剂(4-dpye为N，N′-双(4-吡啶甲酰基)-1，2-乙烷)，用于处理含有亚甲基蓝和刚果红有机染料分子的废水。但是他们存在的问题是配合物中依然含有有机官能团，在处理有机染料的时候也间接引入了污染物，而我们的产品在使用前后对环境无污染，且很容易沉淀下来，不影响水质。

CuO和Cu₂O纳米粒子表面存在的游离铜离子能够和阴离子键合，从而达到表观上对阴离子有机物产生吸附作用。另外我们的产品拥有较大的比表面积，也是具有高吸附效率的重要因素。

发明内容