[发明专利]一种蒙脱土和碳复合材料的制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种蒙脱土和碳复合材料的制备方法及应用，该方法利用廉价易得的蒙脱土和一水葡萄糖为原料，通过蒙脱土的纯化和钠化，蒙脱土和葡萄糖的水热处理及复合材料官能团化等步骤对复合材料的表面进行改性，从而完成水处理用碳改性蒙脱土的制备。通过本发明所述方法获得的蒙脱土和碳复合材料稳定性好、吸附性能好，对污水中铅离子最大吸附量为932.49mg/g，该方法可有效提高蒙脱石对重金属的吸附性能，而且分离效果得到提高、可回收，制备条件温和、简单，是一种高效、价廉的重金属离子吸附剂。

主权项

一种蒙脱土和碳复合材料的制备方法，其特征在于将蒙脱土和葡萄糖进行物理化学处理，合成蒙脱土和碳复合材料，再对其复合材料表面进行官能团化改性，具体操作按下列步骤进行：a、蒙脱土的纯化和钠化：取蒙脱土加入去离子水中搅拌均匀，然后静置，待分层后，将底部残渣倒出，留上层清液待用，如此循环4次，制得提纯蒙脱土，将提纯后的蒙脱土加入去离子水缓慢搅拌形成均匀混合液，然后加入氯化钠固体，持续搅拌得到混合均匀的浆液，再将浆液离心处理，加入去离子水，多次清洗直至洗净氯离子为止，最后干燥得到钠基蒙脱土；b、蒙脱土和碳复合材料的制备：称取步骤a中钠基蒙脱土加入去离子水，超声处理半小时，形成均匀混合液，向混合液中加入一水葡萄糖，剧烈磁力搅拌50min，得到混合均匀的浆液，将得到的浆液倒入水热釜中，封闭好后，将水热釜放入烘箱中温度160‑200℃反应24小时，再将混合物过滤，去离子水冲洗4次，去除葡萄糖等杂质，温度80℃干燥，碾磨后过200目筛，得到蒙脱土和碳复合材料，其中蒙脱土和一水葡萄糖质量之比为1:0.5‑1:4；c、官能团化的蒙脱土和碳复合材料制备：称取步骤b中蒙脱土和碳复合材料，加入质量分数为10%‑30%的双氧水50mL中，剧烈搅拌4.0小时后，离心分离，用去离子水洗3次，温度60℃烘干得到羧基化的蒙脱土和碳复合材料；或将蒙脱土和碳复合材料与浓度为0.1‑ 1.0mol/L的NaOH溶液混合，然后转移到反应釜中，温度150℃下热水反应5h，用去离子水反复清洗，干燥，得到羟基化的蒙脱土和碳复合材料；或向50mL乙二胺溶液中加入蒙脱土和碳复合材料和亚硝酸钠，将混合液在温度50℃水浴温度下超声半小时，然后在温度为80‑100℃下微波处理40min，最后经过反复冲洗产物，干燥，得到氨基化的蒙脱土和碳复合材料。