鬼佬大哥大
  • / 5
  • 下載費用:30 金幣  

一種具有吸附和還原性能的納米鐵聚苯胺多孔材料的制備方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510366169.3

申請日:

2015.06.29

公開號:

CN105175719A

公開日:

2015.12.23

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):C08G 73/02申請公布日:20151223|||實質審查的生效IPC(主分類):C08G 73/02申請日:20150629|||公開
IPC分類號: C08G73/02; C08K3/08; B01J20/26; C02F1/28; C02F1/70; C02F101/22(2006.01)N 主分類號: C08G73/02
申請人: 江蘇艾科勒科技有限公司
發明人: 董明東; 林琳; 姚如海
地址: 221000 江蘇省鎮江市句容市下蜀鎮臨港科技創業園18號
優先權:
專利代理機構: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258 代理人: 陳麗君
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510366169.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.08.24|||2016.01.20|||2015.12.23

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開一種具有吸附和還原性能的納米鐵-聚苯胺多孔材料的制備方法,采用過硫酸銨氧化苯胺制備多孔的聚苯胺,采用氧化還原反應制備的納米鐵粉,作為還原六價鉻離子的主體材料;首先,在含粉末的晶體或無定形羥基氧化鐵的混合溶液中原位聚合聚苯胺,得到“納米氧化鐵-聚苯胺”復合物溶液,而后KBH4還原使其為“納米鐵-聚苯胺”的多孔材料;采用過硫酸銨在氧化鐵混合液中氧化苯胺單體得到“氧化鐵--聚苯胺”復合物溶液,此種復合多孔材料具有吸附和還原六價鉻的雙重功能。首先聚苯胺的多孔結構和較大的比表面積能夠吸附六價鉻;其次納米鐵能夠將六價鉻還原成為三價鉻,降低其毒性。該多孔復合材料可以循環使用。

權利要求書

權利要求書
1.  一種具有吸附和還原六價鉻“納米鐵-聚苯胺”多孔材料,包括納米鐵粉和聚苯胺兩種基體物質,是一種“無機-有機”復合多孔材料,其粒徑范圍在20-100nm之間。

2.  如權利要求1所述的“納米鐵-聚苯胺”多孔材料,其特征為,采用過硫酸銨氧化苯胺制備多孔的聚苯胺,作為吸附水溶液中小分子有機物的主體材料;采用氧化還原反應制備的納米鐵粉,作為還原六價鉻離子的主體材料。

3.  如權利要求1所述的“納米鐵-聚苯胺”多孔材料,其特征為,采用兩步法制備,首先,在含粉末的晶體或無定形羥基氧化鐵的混合溶液中原位聚合聚苯胺,得到“納米氧化鐵-聚苯胺”復合物溶液,而后KBH4還原使其為“納米鐵-聚苯胺”的多孔材料。

4.  如權利要求3所述的原位聚合聚苯胺,其特征為,采用過硫酸銨在氧化鐵混合液中氧化苯胺單體得到,在該步驟結束時,得到的物質為“氧化鐵--聚苯胺”復合物溶液,其存在形式為懸浮物或膠體。

5.  如權利要求1所述的“納米鐵-聚苯胺”多孔材料,其中鐵與聚苯胺的質量比為1:0.1-1:10之間,根據污水中六價鉻的含量和具體操作進行調控,以到達最佳性能。

6.  如權利要求1所述的“納米鐵-聚苯胺”多孔材料,由于聚苯胺的包覆作用能夠明顯的改善納米鐵粒子的團聚現象,并切有效的阻止了其在空氣中的自燃。

說明書

說明書一種具有吸附和還原性能的納米鐵-聚苯胺多孔材料的制備方法
技術領域
本發明涉及一種具有吸附和還原性能的“納米鐵-聚苯胺”多孔材料,是一種能夠凈化處理工業和生活污水中六價鉻離子的復合材料,屬于“無機-有機”復合功能材料技術領域。
背景技術
“無機-有機”復合功能材料是目前材料領域的開發熱點,隨著現代工業的進步和生活水平的提高,在這些活動中產生也將產生越來越多的含有六價鉻的污水,這些污水無疑會對人類的生存環境產生負面的影響,因此,如何高效地對污水中六價鉻進行處理已成為目前國內外科研和產業的研究重點,世界各國也都加大了對新型污水處理材料的科技投入。一般來水,處理污水中六價鉻的手段主要為吸附、過濾、氧化還原反應、電化學方法等,然而,僅僅使用一種方法效率較低。因此,如能將兩種或兩種以上方法結合使用將會達到更加滿意的效果;如本專利設計的“納米鐵-聚苯胺”多孔材料,即能夠利用聚苯胺本身的多孔特性吸附六價鉻離子,同時,其中的納米鐵粉能夠通過氧化還原反應將六價鉻還原為三價鉻,以減小其毒性。該多孔材料還可以通過二次還原再次生成納米鐵,從而達到循環利用的目的,避免了材料的浪費以及新的污染物的產生。
發明內容
本發明的目的是開發具有吸附和還原雙功能的新型材料,其基本思想是利用聚苯胺的多孔結構吸附小分子有機物,而后利用納米鐵的還原性能還原污水中的六價鉻,且該復合材料能夠循環使用。
按照本發明提供的技術方案,一種具有吸附和還原性能的“納米鐵-聚苯胺”多孔材料,其制備技術包括以下步驟:
(1)納米鐵通過還原反應制得,其來源為晶體或者無定形態的納米氧化鐵;
(2)聚苯胺通過在含納米氧化鐵的混合溶液中原位聚合得到,將一定量的苯胺單體滴加在過程1)中的含鈦混合液中,攪拌以混合均勻,而后在其中加入過硫酸銨、超聲震蕩或機械攪拌形成“納米氧化鐵-聚苯胺”的復合材料;
3)在以上混合溶液中加入KBH4,在超聲、攪拌過程中發生氧化還原反應,最終得到“納米氧化鐵-聚苯胺”的多孔材料。
在本發明所敘述的產品功能為:此種復合多孔材料具有吸附和還原六價鉻的雙重功能。首先聚苯胺的多孔結構和較大的比表面積能夠吸附六價鉻;其次納米鐵能夠將六價鉻還原成為三價鉻,降低其毒性。該多孔復合材料可以循環使用。
本技術針對吸附、光催化降解等功能進行研究,所獲得的功能材料可以應用于工業生產和日常生活中產生的六價鉻離子,通過不同的比例和操作時間以滿足不同污水處理的目的。
具體實施方式
一種具有吸附和還原六價鉻“納米鐵-聚苯胺”多孔材料,包括納米鐵粉和聚苯胺兩種基體物質,是一種“無機-有機”復合多孔材料,其粒徑范圍在20-100nm之間;采用過硫酸銨氧化苯胺制備多孔的聚苯胺,作為吸附水溶液中小分子有機物的主體材料;采用氧化還原反應制備的納米鐵粉,作為還原六價鉻離子的主體材料;采用兩步法制備,首先,在含粉末的晶體或無定形羥基氧化鐵的混合溶液中原位聚合聚苯胺,得到“納米氧化鐵-聚苯胺”復合物溶液,而后KBH4還原使其為“納米鐵-聚苯胺”的多孔材料;采用過硫酸銨在氧化鐵混合液中氧化苯胺單體得到,在該步驟結束時,得到的物質為“氧化鐵--聚苯胺”復合物溶液,其存在形式為懸浮物或膠體;其中鐵與聚苯胺的質量比為1:0.1-1:10之間,根據污水中六價鉻的含量和具體操作進行調控,以到達最佳性能;由于聚苯胺的包覆作用能夠明顯的改善納米鐵粒子的團聚現象,并切有效的阻止了其在空氣中的自燃。
實施例一
一種具有吸附和還原性能的納米鐵—聚苯胺多孔材料的制備方法,其制備技術包括以下步驟:
(1)納米鐵通過還原反應制得,其來源為晶體或者無定形態的納米氧化鐵;
(2)聚苯胺通過在含納米氧化鐵的混合溶液中原位聚合得到,將一定量的苯胺單體滴加在過程1)中的含鈦混合液中,攪拌以混合均勻,而后在其中加入過硫酸銨、超聲震蕩或機械攪拌形成“納米氧化鐵-聚苯胺”的復合材料;
3)在以上混合溶液中加入KBH4,在超聲、攪拌過程中發生氧化還原反應,最終得到“納米氧化鐵-聚苯胺”的多孔材料。
實施例二
一種具有吸附和還原性能的納米鐵—聚苯胺多孔材料的制備方法合成方法,包括如下步驟:
1)、將粉末的晶體或無定形羥基氧化鐵與苯胺的水溶液混合形成混合液,其中氧化鐵與苯胺的質量比為1:0.1-1:10之間,在混合液中加入表面活性劑混合均勻形成混合物,混合液:表面活性劑的質量比為1:2.1;表面活性劑由聚乙二醇和月桂醇硫酸鈉組成,聚乙二醇和月桂醇硫酸鈉的質量比為0.5:1;
2)使用過硫酸銨氧化聚合苯胺,得到“氧化鐵-聚苯胺”的復合材料;在混合物中加入過硫酸銨,過硫酸銨與混合物的質量比為1:1;
3)將步驟2中得到的產物“氧化鐵-聚苯胺”的復合材料用水進行清洗,以去除未反應的苯胺和過硫酸銨和多余的表面活性劑,
4)采用KBH4(硼氫化鉀)還原氧化鐵得到“納米鐵粉-聚苯胺”多孔復合材料;將KBH4加入清洗后的“氧化鐵-聚苯胺”的復合材料中進行超聲反應,反應溫度為120℃,反應時間為20分鐘,KBH4與清洗后的“氧化鐵-聚苯胺”的復合材料的質量比為0.1:5,超聲的功率為200KW。該材料由于聚苯胺的多孔結構能夠在水溶液中吸附鉻離子,而復合材料中的納米鐵粉則具有將六價鉻還原為三家鉻的能力,從而達到凈化污水的目的。此外,可以采用其他還原劑對使用后的復合材料進行處理,而使得該材料能夠再次吸附并還原六價鉻以到達循環利用的目的。本技術針對吸附和六價鉻的還原功能性,所獲得的“納米鐵粉-聚苯胺”多孔材料在處理、分解工業和生活污水方面有著較高的應用潛力。

關 鍵 詞:
一種 具有 吸附 還原 性能 納米 苯胺 多孔 材料 制備 方法
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:一種具有吸附和還原性能的納米鐵聚苯胺多孔材料的制備方法.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6405783.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大