[发明专利]一种双金属改性碳纳米管吸附剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种双金属改性碳纳米管吸附剂，其特征在于，包括：

基本结构，所述基本结构为碳纳米管；所述碳纳米管上键联具有吸附能力的功能基团；所述碳纳米管的表面负载功能性材料，负载在所述碳纳米管表面功能性材料的有效成分，包括Mg(OH)₂、Al(OH)₃、Fe(OH)₃中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的双金属改性碳纳米管吸附剂，其特征在于，

所述碳纳米管表面键联的功能基团包括氨基、羟基、羧酸基中一种或几种。

3.根据权利要求2所述的双金属改性碳纳米管吸附剂，其特征在于，

双金属改性碳纳米管吸附剂的粒径为0.5mm-1.5mm，氨基、羟基、羧酸基的含量各为0.05 mmol/g -0.9mmol/g。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的双金属改性碳纳米管吸附剂，其特征在于，

Mg(OH)₂和Al(OH)₃的质量之和，占吸附剂总质量的2%-15%；或者Al(OH)₂和Fe(OH)₃的质量之和，占吸附剂总质量的2%-15%；或者Mg(OH)₂和Fe(OH)₃的质量之和，占吸附剂总质量的2%-15%。

5.一种双金属改性碳纳米管吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将六水合氯化铝和氯化镁分别溶解在去离子水中，其中，六水合氯化铝和氯化镁的浓度为0.2 mol/L -2.0 mol/L，将氯化铝溶液和氯化镁溶液按照一定的比例混合配制得到溶液A，氯化铝溶液和氯化镁溶液的体积配比为1:1-6:1；或者将六水合氯化铝和氯化铁分别溶解在去离子水中，其中，六水合氯化铝和氯化镁的浓度为0.2 mol/L -2.0 mol/L，将氯化铝溶液和氯化铁溶液按照一定的比例混合配制得到溶液A，氯化铝溶液和氯化铁溶液的体积配比为1:1-6:1；或者将氯化镁和氯化铁分别溶解在去离子水中，其中，氯化镁和氯化铁的浓度为0.2 mol/L -2.0 mol/L，将氯化镁溶液和氯化铁溶液，一定的比例混合配制得到溶液A，氯化镁溶液和氯化铁溶液的体积配比为1:1-6:1；

将NaOH和Na₂CO₃分别溶解在去离子水中，其中，NaOH和Na₂CO₃的浓度为0.05 mol/L -0.6mol/L，将NaOH溶液和Na₂CO₃溶液按照一定的比例混合配制得到溶液B，NaOH溶液和Na₂CO₃溶液的体积配比为1:1-6:1；

称取碳纳米管溶于去离子水中，每100mL去离子水中溶1g-12.5g碳纳米管，置于水浴中搅拌，水浴温度不低于40℃，同时将溶液A、溶液B按照一定的比例加入混合体系中，将混合体系的pH调节至7-12；

将上述混合体系置于水浴中超声30min，超声时水浴温度不低于40℃，之后在水浴中老化8h-15h，老化时水浴温度不低于50℃；

从混合体系中分离出碳纳米管，加入去离子水搅拌清洗，清洗重复3-5次，每次清洗时间不低于2h，清洗完后烘干；

对干燥好的碳纳米管进行煅烧，煅烧温度不低于380℃，煅烧时间为4h，即可制备得双金属改性碳纳米管吸附剂。

6.根据权利要求5所述的双金属改性碳纳米管吸附剂的制备方法，其特征在于，

溶液A由氯化铝溶液和氯化镁溶液按照2:1的体积比混合而成；

溶液B由NaOH溶液和Na₂CO₃溶液按照4:1的体积比混合而成；

碳纳米管在水浴中搅拌时的水浴温度为45℃；

将溶液A、溶液B按照3:1的体积比加入到混合体系中，将混合体系的pH调节至9±0.1；

混合体系在水浴中超声时的水浴温度为45℃，在混合体系在水浴中老化时的水浴温度为50℃，老化时间为8h；

对干燥好的碳纳米管进行煅烧的煅烧温度380℃。