[发明专利]一种有机废水吸附降解用改性碳纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种有机废水吸附降解用改性碳纤维的制备方法，由水玻璃、表面活性剂、硫酸亚铁、硼氢化钠、椰壳、苯酚、聚乙烯醇等原料制成，本发明以椰壳制备多孔碳纤维，经多次改性工艺处理，得到高机械强度、高吸附性的多孔碳纤维，最后通过浸渍反应将零价铁负载于碳纤维之上，利用碳纤维的吸附性将水体中有机污染物进行富集，通过零价铁进行有机降解，实现彻底去除有机污染物的目的，其制备方法简单，反应条件温和，所得产品可重复使用，于环境不会产生二次污染，可以广泛应用于有机污水处理领域。

主权项

一种有机废水吸附降解用改性碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将水玻璃与水按体积比1：（4‑6）混合后搅拌均匀，将混合液通过强酸性阳离子交换树脂去除钠离子，再向所得溶液中加入1‑2.5%质量的表面活性剂，搅拌至表面活性剂完全溶解，得硅酸溶液备用；（2）将纺丝液置于静电纺丝仪中，使用铝箔纸包裹接收器，使初纺纤维收集在铝箔纸上，纺丝过程工艺参数为正压15‑16kV，负压1.5‑2kV，推进速率0.04‑0.05mm/min，接收速率30‑32r/min，针头与接收器之间距离为15‑18cm，环境温度30‑40℃，纺丝完成后在室温下静置一天，得到初纺纤维，再将其置于烘箱中，升温至160‑170℃固化60‑70分钟，取出后再送入管式炉中，在氮气气氛下以5‑10℃/min的升温速率从室温升至750‑850℃，保温1‑2小时，自然冷却后得到碳纤维备用；（3）以步骤2所得碳纤维作为阳极，石墨为阴极，在质量分数为8‑10%的磷酸铵电解质中，控制电流密度为0.3‑0.35A/m2，阳极氧化处理1.5‑2分钟，收集碳纤维用清水冲洗净，得到改性碳纤维备用；（4）将步骤3所得改性碳纤维加入到步骤1所得硅酸溶液中，其中改性碳纤维的用量为硅酸溶液质量的14‑16%，之后超声分散均匀，过滤后干燥备用；（5）将经步骤4处理的碳纤维与硫酸亚铁按质量比（1‑3）：1混合后按固液比1：50‑100g/mL加入到10%乙醇溶液中，搅拌90‑120分钟后再向其中加入硼氢化钠，并用氢氧化钠调节pH至11‑12，在氮气保护下搅拌反应20‑30分钟，完成后将产物用清水冲洗至中性并真空干燥，即得本发明改性碳纤维。