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四川污水处理设备_如何循环利用石墨烯基吸附材

来源:四川名膜 时间:2020-04-22 11:16:46 浏览:

循环利用石墨烯基吸附材料处理农药类污水的方法。利用石墨烯及其衍生物中含有大量的可以移动的π电子和比表面积大的特点,制备相应的吸附材料,吸附相关的农药污染物,并实现石墨烯基材料的循环利用。为农药类污染物的污水处理带来了清洁、高效的新型吸附材料。

四川污水处理设备_如何循环利用石墨烯基吸附材

 

  权利要求书

  1.一种循环利用石墨烯基吸附材料处理农药类污水的方法,通过以下步骤来实现:制备连续多孔块体材料,可切割得到不同质量的石墨烯基吸附剂,对农药类污染物采取静态吸附方法,对吸附材料进行循环利用,进行分光光度计测量。

  2.根据权利要求1所述石墨烯基吸附材料的制备方法为:将石墨加入浓硫酸中,再搅拌条件下,依次加入高锰酸钾、去离子水、过氧化氢;然后用稀盐酸洗涤后,在用去离子水离心至中性,冷冻干燥。

  3.根据权利要求1所述的农药类污染物为有机磷类杀虫剂和有机酚类除草剂。

  4.根据权利要求1所述的静态吸附中,溶液pH不能大于7,避免强光。

  5.根据权利要求1所述的循环利用洗涤剂为石油醚、乙醇和水的一种。

  说明书

  一种循环利用石墨烯基吸附材料处理农药类污水的方法

  技术领域

  本发明涉及碳纳米材料领域,具体涉及循环使用的氧化石墨烯及碳基吸附材料的制备和处理农药有机类污水的方法。

  背景技术

  农药在造福人类的同时也给人类赖依生存的环境带来危害,农药利用率一般为10%,约90 %的残留在环境中。大量散失的农药挥发到空气中,流入水体中,沉降聚集在土壤中,残留的农药污染物通过雨水冲刷和渗透作用到达江河湖海和地层深处,从而污染水资源。根据数据调查显示,我国江河湖库底质的污染率已超过80 %。水域中的农药污染物对农作物和水生生物有极大的危害,污染农畜渔果产品,通过生物富集作用,并通过食物链的富集作用转移到人体。对人们的生存环境和身体健康构成了极大的威胁。

  污水的处理有很多的治理技术,其中的一些技术得到发展和推广。这些技术包括生物处理技术(活性污泥、生物膜、氧化塘等),物化法(吸附法、混凝法、萃取法)和化学处理方法(中和法、氧化还原法、化学沉淀法)。这些处理方法中的吸附法,因为其具有吸附容量大、反应速率快、操作简单、能耗较低等优点,成为实际的污水处理中最重要的水处理方法之一。在吸附研究的主要方向是研究出绿色可重复利用的高性能吸附材料。

  石墨烯(包括石墨烯氧化物)复合材料是近年的研究热点,石墨烯的结构是由大量的碳原子经过π-π共轭组合而形成的,所以石墨烯中含有大量的可以移动的π电子,可以通过π-π作用有效吸附芳香族污染物,从而实现此类污染物的去除。而石墨烯氧化物因为表面含有丰富的含氧官能团,如羧基、羟基、羰基、环氧基团等,和优异的比表面积,具有良好的亲水性和很强的吸附性,可以对水溶液中农药污染物具有良好的吸附效果。石墨烯基吸附材料也广泛应用于染料、多环芳烃、碳氢化合物和汽油等有机污染物的吸附。

  发明内容

  本发明要解决的问题是,利用石墨烯基吸附材料处理农药污水并可以回收处理石墨烯基吸附材料,将其重复利用,设计了一条实验方案,实现石墨烯基吸附材料对污水中农药类污染物的吸附去除,提高吸附剂的利用效率,减少成本。

  为实现本发明目的,本发明技术方案包括以下步骤:

  步骤1

  石墨烯基吸附剂的制备:将石墨加入浓硫酸中,再搅拌条件下,依次加入高锰酸钾、去离子水、过氧化氢。然后用稀盐酸洗涤后,在用去离子水离心至中性,冷冻干燥,得到石墨烯氧化物的连续多孔块体材料,可切割,以得到不同质量的吸附剂。

  步骤2

  所述农药污水含有有机农药的一种。(如杀虫剂毒死蜱和除草剂对苯二酚)。将有机农药相应浓度的溶液,加入不同质量的吸附剂。

  步骤3

  采用静态吸附方法,不同重量的吸附剂投入于相应浓度的污染物溶液后,超声1-10 分钟,静置。

  步骤4

  所有检测吸光度测试都是在分光光度计上检测。因选取的污染物具有紫外特征吸收峰,采用紫外分光光度计对污染物溶液吸附前后进行吸光度测试,参比溶液为去离子水或石油醚的一种。按照标准测试。

  步骤5

  回收石墨烯氧化物吸附剂,循环洗涤剂选择去离子水、石油乙醇的一种。

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