[发明专利]一种MoS2

说明书

本发明公开了一种MoS₂/CNT复合膜的制备方法和其在连续流体系中回收Au(Ⅲ)中的应用。制备方法：将钼酸钠和硫脲溶于超纯水中，将混合液转移至反应釜中，进行水热反应制备MoS₂纳米花；将多壁CNT溶于1‑甲基‑2‑吡咯烷酮中分散；将分散液真空抽滤至PTFE支撑膜上，制得CNT膜；将MoS₂纳米花溶于乙醇溶液中，将CNT膜置于该溶液中浸泡，然后真空加热。本发明采用一步浸渍法制备成MoS₂/CNT复合膜。在连续流条件下，Au(Ⅲ)将首先通过鳌合作用被S原子吸附，而后吸附的Au(Ⅲ)将捕获Mo的电子自发地还原至Au(0)，从而在过膜过程中实现Au(Ⅲ)的高效回收。

技术领域

本发明涉及一种MoS₂/CNT复合膜选择性高效回收水中金离子的方法，属于水处理技术领域。

背景技术

金(Au)，主要被用于电子配件的生产中，因其独特的物理化学性能(如优异的耐腐蚀性和导电性)，已成为一种不可替代的合成材料。然而，电子产品的快速增长导致供应不足，这已经导致欧盟将这种贵金属视为一种稀缺资源。据报道，开采一吨的含金矿石仅够作为生产40台手机所需的金原料。因此，从工业废料或废水中回收金正日益受到全球研究人员的关注。传统的回收技术，如焦法和湿法冶金工艺往往需要苛刻的操作条件和昂贵的运行成本。与之相比，吸附法因其操作简单、生态友好和具有成本效益而受到人们青睐。目前，几种典型的金吸附剂，如活性炭、壳聚糖、天然高分子和功能化树脂等已得到广泛开发。然而，这些吸附剂的选择性和氧化还原活性较差，严重阻碍了在复杂水体环境中的规模化应用。此外，由于传统间歇式反应器的传质较慢，为了获得较高的吸附容量，平衡时间通常为几个小时甚至几天。因此，开发稳定、高效、快速的选择性金回收体系对于资源的可持续利用和环境可持续发展都具有重要意义。

二硫化钼(MoS₂)作为一种过渡金属二卤族化合物并具有二维晶体层状结构，因其比表面积大，无毒，已迅速受到研究者们的广泛关注。此外，MoS₂表面含有大量的硫悬键，可以通过软-软相互作用吸附复杂水样中的金属离子。例如，Hg²⁺可通过静电作用和硫原子的络合作用，以多层形式被吸附在MoS₂表面。然而，当使用MoS₂粉末作为吸附剂时，吸附剂团聚和难以再生是两个常见的缺点，这无疑会导致溶液的二次污染，增加运行成本。因此，选择合适的载体材料去提高MoS₂的稳定性和分散性具有重要意义。碳纳米管(CNT)作为一种一维晶状纳米管结构，因其高比表面积和优异的机械强度，可成为一种理想的支撑材料。同时，它也可以很容易地编制成三维网络结构，从而应用到连续流体系中，这将加速系统传质和电子转移速率，从而提升金的回收效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有金回收技术条件苛刻且效率较低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种MoS₂/CNT复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将钼酸钠和硫脲溶于超纯水中，磁力搅拌均匀后，用稀盐酸溶液将其溶液pH值调至弱酸性；

步骤2)：将步骤1)得到的混合液转移至反应釜中，进行水热反应制备MoS₂纳米花；

步骤3)：将多壁CNT溶于1-甲基-2-吡咯烷酮中分散；

步骤4)：将步骤3)得到的分散液真空抽滤至PTFE支撑膜上，制得CNT 膜；

步骤5)：将步骤2)制备的MoS₂纳米花溶于乙醇溶液中，将CNT膜置于该溶液中，通过摇床震荡均匀浸泡；

步骤6)：将浸泡后的CNT膜置于真空干燥箱中加热，制成MoS₂/CNT复合膜。