[发明专利]一种碳纳米管和污泥生物炭复合材料的制备及其在水中低浓度磺胺甲恶唑去除中的应用

权利要求书

1.一种碳纳米管和污泥生物炭复合材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

(1)碳纳米管和污泥生物炭复合材料的制备：将污泥烘干至恒重，磨碎，然后于厌氧条件下热解，磨碎，获得污泥生物炭SBC；

(2)十二烷基磺酸钠和碳纳米管悬浮液的制备：将十二烷基磺酸钠和碳纳米管加入去离子水中，超声振荡，获得十二烷基磺酸钠和碳纳米管悬浮液；

(3)将步骤(1)所得SBC加入步骤(2)制备的十二烷基磺酸钠和碳纳米管悬浮液中，搅拌均匀，然后烘干至恒重，然后煅烧、磨碎、过筛，即得所述碳纳米管和污泥生物炭复合材料CNT-SBC。

2.如权利要求1所述的碳纳米管和污泥生物炭复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，烘干温度为60-80℃；所述热解条件为N₂流速0.5-1L/min，温度上升速率为10-20℃/min，在400-600℃条件下热解1.5-2h；磨碎后过100-200目筛，过筛后，避光密封保存于干燥器中。

3.如权利要求1所述的碳纳米管和污泥生物炭复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，十二烷基磺酸钠和碳纳米管比例为1g:1-3g，加入100-150mL去离子水中。

4.如权利要求1所述的碳纳米管和污泥生物炭复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，超声振荡功率为300-450W，超声振荡时间为60-120min。

5.如权利要求1所述的碳纳米管和污泥生物炭复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，SBC与十二烷基磺酸钠和碳纳米管悬浮液按照2-6g：100-150mL混合。

6.如权利要求1所述的碳纳米管和污泥生物炭复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，搅拌过程为在转速300-500r/min和25±2℃条件下搅拌60-120min；煅烧条件为N₂流速0.5-1L/min，温度上升速率为10-20℃/min，在400-600℃条件下煅烧90-120min；过筛具体为过100-200目筛，过筛后，避光密封保存于干燥器中。

7.一种碳纳米管和污泥生物炭复合材料，其特征在于：所述碳纳米管和污泥生物炭复合材料是由权利要求1-6任一方法制备而成。

8.一种碳纳米管和污泥生物炭复合材料在水中低浓度磺胺甲恶唑去除中的应用，其特征在于：将污泥生物炭SBC、碳纳米管和污泥生物炭复合材料CNT-SBC按照2-6g:1g的比例混合作为吸附剂投加入含低浓度磺胺甲恶唑抗生素的水溶液中，吸附平衡后过膜即得去除磺胺甲恶唑抗生素后的水溶液。

9.如权利要求8所述的碳纳米管和污泥生物炭复合材料在水中磺胺甲恶唑去除中的应用，其特征在于：所述含磺胺甲恶唑抗生素的水溶液中磺胺甲恶唑的浓度为100-10000μg/L、pH为2-10；吸附剂投加量为0.1-0.5g/L。

10.如权利要求8所述的碳纳米管和污泥生物炭复合材料在水中磺胺甲恶唑去除中的应用，其特征在于：所述吸附反应温度为15-35℃。