[发明专利]一种吸附脱除甲烷中硫化氢的碳纳米管/LDHs复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种吸附脱除甲烷中硫化氢的碳纳米管/LDHs复合材料的制备方法，通过将碳纳米管与阴离子表面活性剂或阴离子聚电解质于水热条件下进行反应修饰，使得碳纳米管表面带有负电荷，从而利用LDHs层间阴离子可置换插入的原理与LDHs复合在一起形成复合材料，本发明的有益效果是将经阴离子修饰后带负电荷的碳纳米管插层进LDHs层间，既利用了碳纳米管表面官能团的吸附作用，同时碳纳米管与LDHs层板的静电作用又大大增强了碳纳米管本身对H2S的吸附作用，由于硫化氢分子中具有亲核性，因而极易吸附在本身带有正电荷的LDHs层板上。

主权项

一种吸附脱除甲烷中硫化氢的碳纳米管/LDHs复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)LDHs的制备：将可溶性的锌盐、铜盐和铝盐置于去离子水中溶解配制成总浓度为0.5mol/L的溶液A，Zn：Cu：Al＝1:1:3,在不断搅拌条件下将碱溶液B逐滴加入溶液A中，在此过程中保持溶液pH值9～10，碱溶液B滴加完毕后继续搅拌陈化3～5小时，过滤，反复洗涤至中性，将所得产品置于80～100℃的烘箱中6～10小时制成溶胶；2)碳纳米管的酸化：向碳纳米管中加入氧化性酸的水溶液，110～130℃条件下回流2～5小时，离心分离，用清水洗涤至中性，得到酸化的碳纳米管；3)制备带负电荷的碳纳米管：将步骤2)中所得的酸化的碳纳米管加入到阴离子聚电解质或阴离子表面活性剂的水溶液中，超声波处理1～3小时，之后于50～70℃水浴中搅拌条件下反应4～10小时，所述阴离子聚电解质或阴离子表面活性剂的水溶液浓度为1～10g/L，所述碳纳米管与阴离子聚电解质或阴离子表面活性剂的重量比为1：(0.01～0.1)，反应完后离心分离去除未反应的阴离子聚电解质或阴离子表面活性剂，得到表面带有负电荷的碳纳米管；4)制备碳纳米管/LDHs复合物：将步骤3)中所得的碳纳米管加入到步骤1)所得的溶胶中，碳纳米管与溶胶的重量比为1：(20～30)，后将二者的混合物置于50～70℃水浴中搅拌条件下进行离子交换反应，反应时间6～8小时，反应完毕后抽滤洗涤，干燥，得到碳纳米管/LDHs复合物。