[发明专利]纳米颗粒型硫化亚铜偶氮染料吸附剂制备及处理偶氮染料废水的方法

说明书

本发明公开一种纳米颗粒型硫化亚铜偶氮染料吸附剂制备及处理偶氮染料废水的方法。所述制备方法是将铜源超声溶于乙二醇中得到铜源溶液，把硫源搅拌溶于乙二醇得到硫源溶液，然后将铜源溶液转移到不同气氛的四口烧瓶，置于油浴锅中并将四口烧瓶通入循环水后开始加热，达到设定温度后缓慢将硫源溶液逐滴滴加到四口烧瓶。控温保持一段时间,得到纳米颗粒型硫化亚铜偶氮染料吸附剂。该发明的处理方法可用于去除废水中的偶氮染料，3小时内吸附刚果红容量为250mg/g，3小时内吸附甲基橙容量为100mg/g。本发明制备方法简单易操作，绿色环保，吸附容量大，成本低廉，且产物具有较高的化学稳定性和热稳定性，吸附偶氮染料效率高。

技术领域

本发明涉及纳米材料与环境科学技术领域，主要涉及一种纳米颗粒型硫化亚铜偶氮染料吸附剂制备及处理偶氮染料废水的方法，所述吸附剂对废水中的偶氮染料具备超强吸附性。

背景技术

随着工业的迅速发展，人们所面临的生活环境越来越恶劣，尤其是与人类生活直接相关的染料污染水的问题日益严重。其中偶氮染料是纺织品服装在印染工艺中应用最广泛的一类合成染料，用于多种天然和合成纤维的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡胶等的着色。偶氮染料化学性质稳定，生物降解性低。在特殊条件下，它能分解产生20多种致癌芳香胺，经过活化作用改变人体的DNA结构引起病变和诱发癌症。在工业污染日益严重，水资源日益短缺，人们对水质要求日益提高的今天，如何经济有效的去除废水中偶氮染料的研究具有重要的社会意义。目前，染料的处理方法中，由于电化学法需要特定的电化学反应池，对设备要求严格，使得在染料废水处理方面受到限制；而有机污染物种类繁多，组分复杂，可能会阻碍微生物对有机物的降解，所以生物氧化法也不够完美；吸附法因不会引入新的污染物、能耗低、绿色环保、操作流程简单，被认为是现今除去水中污染物的最有效和最有前景的方法。

纳米材料由于具备表面效应、小尺寸效应和量子尺寸效应，影响物质的结构和性质，使其应用广泛。与块体材料相比，纳米材料具备较大的比表面积和较多的活性位点，而且很容易被不同的化学基团功能化来增强它对目标物质的亲和力，这使得纳米材料成为受欢迎的吸附剂。硫化亚铜作为过渡金属铜的硫化物，是一种窄禁带(1.2eV)P型半导体材料，具有较好的化学和热稳定性,也是少数几种易于实现量子尺寸效应及小尺寸效应的硫化物半导体之一，是一种很好的光电材料。硫化亚铜纳米颗粒具有较高的比表面积，为吸附提供了更多的活性位点，为其吸附染料提供良好条件。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种纳米颗粒型硫化亚铜偶氮染料吸附剂的制备方法。

本发明的目的之二是提供一种纳米颗粒型硫化亚铜偶氮染料吸附剂用于偶氮染料废水的处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种纳米颗粒型硫化亚铜偶氮染料吸附剂，所述吸附剂的制备方法包括如下步骤：

步骤(1)

以一水合醋酸铜为铜源，称取0.4-1.2g一水合醋酸铜，超声溶于70-210ml乙二醇，获得铜源溶液，控制铜离子的浓度，将铜源溶液倒入不同气氛的四口烧瓶，置于油浴锅中并将四口烧瓶通入循环水，油浴锅升温至150℃-210℃；

步骤(2)

以硫代乙酰胺为硫源，称取0.075-0.225g硫代乙酰胺，玻璃棒搅拌溶于30-90ml乙二醇，获得硫源溶液，油浴锅达到设定温度后，将硫源溶液用滴管缓慢逐滴滴入到步骤(1)得到的铜源溶液中；

步骤(3)

油浴锅保持设定温度150℃-210℃，加热1-5小时；

步骤(4)

待反应结束后冷却至室温，将产物用去离子水和无水乙醇各冲洗三遍，然后再60℃真空干燥12小时后得到纳米颗粒型硫化亚铜偶氮染料吸附剂。