[发明专利]一种改性碳纳米管薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性碳纳米管薄膜，其特征在于：所述改性碳纳米管薄膜由负载有铁和/或锰有机盐的酸化碳纳米管薄膜，经热处理诱导在薄膜表面原位分解生成纳米氧化铁和/或纳米氧化锰颗粒制得。

2.根据权利要求1所述的一种改性碳纳米管薄膜，其特征在于：所述有机盐为硬脂酸盐、乙酰丙酮盐或醇盐。

3.根据权利要求1所述的一种改性碳纳米管薄膜，其特征在于：所述铁和/或锰与碳的摩尔比为1:0.1～0.5。

4.根据权利要求1或3所述的一种改性碳纳米管薄膜，其特征在于：所述铁和锰的质量比为1:0.05～0.20。

5.一种改性碳纳米管薄膜的制备方法，包括：

(1)将碳纳米管用混合酸回流冲洗酸化，离心，然后抽滤到PTFE支撑膜上，得到酸化碳纳米管薄膜；

(2)将铁和/或锰有机盐溶解于溶剂中，超声分散，通过蠕动泵将铁和/或锰有机盐负载到酸化碳纳米管薄膜表面；随后将碳纳米管薄膜进行热处理，得到改性碳纳米管薄膜；其中，铁和/或锰与碳的摩尔比为1:0.1～0.5。

6.根据权利要求5所述的一种改性碳纳米管薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的混合酸为体积比3:1的硫酸和硝酸。

7.根据权利要求5所述的一种改性碳纳米管薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的热处理温度为200～500℃，热处理时间为0.5～3h。

8.一种如权利要求1所述的改性碳纳米管薄膜的应用，其特征在于：所述改性碳纳米管薄膜应用于处理含砷、锑废水。

9.根据权利要求8所述的一种改性碳纳米管薄膜的应用，其特征在于：所述处理步骤具体如下：

(1)以改性碳纳米管薄膜作为阳极，以多孔钛片为阴极，通过蠕动泵将含砷、锑废水以0.5-6mL/min的流速通过改性碳纳米管薄膜，进行电化学氧化处理；其中，当砷、锑浓度不超过500μg/L时所施加电压的范围为0.5～2V，当砷、锑浓度超过500μg/L施加电压的范围为2～4V；

(2)含砷、锑废水通过改性碳纳米管薄膜后收集于蓄水容器，进行循环过滤。

10.根据权利要求9所述的一种改性碳纳米管薄膜的应用，其特征在于：所述改性碳纳米管薄膜吸附饱和后，通过碱溶液浸泡再生，再生过程中利用辅助电场施加反向电压，即以改性碳纳米管薄膜作为阴极，以多孔钛片为阳极，再生过程所施加电压不超过1V。