[发明专利]采用热分解制备的多孔CdO吸附剂的方法及其在废水处理中的应用

说明书

技术领域

本发明属于无机材料技术领域，涉及一种多孔CdO吸附剂的制备方法，尤其涉及一种采用高温热分解制备多孔CdO吸附剂的方法，主要用于吸附污水中的染料和重金属离子。

背景技术

随着染料生产和印染行业的发展，染料工业废水的排放量急剧增多。目前染料数量已达数万种，许多染料产品工艺复杂、产量低、副反应多，使得染料废水数量大、成分复杂，对人体和环境的危害很大。染料废水具有色度大、有机污染物含量高、组分复杂、含盐量高、水质水量变化大以及难生化降解等特点，使其处理难度较大，并且随着染料品种越来越多，以及对染料的要求不断提高，染料的生产逐步朝着抗光解、抗氧化的方向发展，使得染料废水的成分越来越复杂，进一步增大了废水处理难度。

目前，国内外常用于工业染料废水处理的方法有：生物处理法、化学絮凝法、化学氧化法、吸附法和电化学法等方法。吸附法由于工艺简单、成本低、高效等特点，在染料废水和重金属污水的处理中占有具有重要的地位。

CdO是一种重要的第 Ⅱ～Ⅵ组半导体功能材料。目前，通过不同的方法可制备不同结构和形貌的CdO纳米晶。例如，用物理蒸发法制备CdO纳米线和纳米带，用氧化铝模板法、电化学沉积法和反相微乳液法制备CdO纳米线以及用溶剂热法制备CdO纳米棒和纳米晶体等等。虽然以上方法成功制备了不同结构和形貌的CdO纳米晶体，但这些合成方法均比较复杂，且成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种采用高温热分解制备多孔CdO吸附剂的方法。

本发明采用高温热分解制备多孔CdO吸附剂的方法，是将Cd(NO₃)₂·4H₂O研磨成粉末状，然后于400~700℃下焙烧3~8小时，冷却至室温，研磨，即得多孔CdO吸附剂。

下面通过扫描电镜和X射线衍射对本发明的多孔CdO吸附剂的结构和性能进行说明。

1、扫描电镜

图1为多孔CdO吸附剂的扫描电镜图。从图1中我们可以看出CdO的表面是比较疏松的，并且是分布了很多孔道，说明 CdO的内部结构呈多孔型。

2、XRD

图2为多孔CdO吸附剂的XRD图。图中衍射角2θ的度数分别为32.90°， 38.20°，55.20°，65.80°，和69.20°分贝对应立方结构晶型（JCPDS-05-0640）的（111），（200），（220），（311）和（222）晶面。说明多孔CdO吸附剂结晶性很好并且具有很好的化学稳定性。

3、吸附性能测试

3.1 对刚果红的吸附试验

取100mg多孔CdO吸附剂，投入初始浓度为100mg/L的100ml刚果红溶液中，搅拌吸附1小时后，离心分离吸附剂后，用紫外分光光度计（TU-1901型）测量刚果红浓度为0.135mg/L，吸附率为99.86%。

3.2  对孔雀石绿的吸附试验

取100 mg多孔CdO吸附剂，投入初始浓度为100 mg/L的100ml孔雀石绿溶液中，搅拌吸附3小时后，离心分离吸附剂后，用紫外分光光度计（TU-1901型）测量孔雀石绿浓度为71.92 mg/L，吸附率为28.08%。

3.3  对橙黄G的吸附试验

取100 mg多孔CdO吸附剂，投入初始浓度为10mg/L的50 ml橙黄G溶液中，搅拌吸附3小时后，离心分离吸附剂后，用紫外分光光度计（TU-1901型）测量橙黄G浓度为0.206 mg/L，吸附率为97.94%。

3.4对甲基橙的吸附试验

取100 mg多孔CdO吸附剂，投入初始浓度为10 mg/L的50 ml甲基橙溶液中，搅拌吸附3小时后，离心分离吸附剂后，用紫外分光光度计（TU-1901型）测量甲基橙浓度为0.378 mg/L，吸附率为96.22%。

3.5对亚甲基蓝的吸附试验

取100 mg多孔CdO吸附剂，投入初始浓度为10 mg/L的50 ml亚甲基蓝溶液中，搅拌吸附3小时后，离心分离吸附剂后，用紫外分光光度计（TU-1901型）测量亚甲基蓝浓度为6.49 mg/L，吸附率为3.51%。

3.6对罗丹明B的吸附试验

取100 mg多孔CdO吸附剂，投入初始浓度为10 mg/L的50 ml罗丹明B溶液中，搅拌吸附3小时后，离心分离吸附剂后，用紫外分光光度计（TU-1901型）测量罗丹明B浓度为7.43 mg/L，吸附率为2.57%。