本發(fā)明涉及一種用于吸附染料的改性活性炭的制備方法，屬于新材料制備技術領域。

背景技術：

印染廢水具有成分復雜、可生化性差、排放量大、分布面廣等特點，除了影響外觀，許多色素阻礙光線滲透和擾亂生物生命過程，并且對人類眼睛，呼吸系統(tǒng)、皮膚等有危害，一直以來是污水處理中的難題。調查表明，全世界每年生產的染料超70萬噸，其中的2％直接以廢水的形式排出，10％在隨后的紡織染色過程中損失。羅丹明B，俗稱花粉紅，是一種具有鮮桃紅色的人工合成染料，被廣泛用作織物、皮革、生物染色等方面。其廢水色度高、難降解等特點，被懷疑是致癌物質。因此染料污染及治理受到廣泛的關注。

活性炭具有巨大的比表面積和特別發(fā)達的微孔所以吸附能力強、吸附容量大。其次顆?；钚蕴脊に?、設備簡單、成本低、處理廢水量大、操作方便，所以活性炭法處理印染廢水是國內外專家研究的重要課題。近年來，許多學者進一步研究在活性炭中浸漬一些具有催化作用的金屬離子(如銀、錳)使活性炭改變本身所固有的某些物理或者化學特性，達到更佳的處理效果。然而，金屬改性活性炭由于受到活性炭表面結構的限制，還存在使用過程中吸附率低，難再生等問題。

本發(fā)明目的是提供一種制備簡單、成本低、吸附能力強、吸附容量大、操作方便的改性活性碳工藝，彌補現有技術中能耗高、工藝復雜、去除率低的問題。其主要原理是首先利用浸漬-共沉淀方法使碳酸錳沉淀物形成，再利用煅燒法使原活性炭上碳酸錳形成二氧化錳產物。

本發(fā)明的制備方法步驟如下：

1)活性炭用去離子水清洗數次，去除表面雜質；

2)在原活性炭上，Mn(NO₃)₂和Na₂CO₃溶液反應生成碳酸錳沉淀物，形成樣品MnCO₃-AC；反應如下(1)：

Mn(NO)₂+NaCO₃＝MnCO₃↓+2NaNO₃ (1)

3)樣品MnCO₃-AC在馬弗爐中煅燒，MnCO₃形成MnO₂產物，形成樣品MnO₂-AC。反應如下(2)，(3)：

MnCO₃→MnO+CO₂↑ (2)

2MnO+O₂→2MnO₂ (3)

具體地說，改性活性炭是通過如下步驟制備得到的：

本發(fā)明采用椰殼顆?；钚蕴紴樵希紫葘⑵漕w粒大小篩分至10-18目，將活性炭置于濃度為0.1-1.5mol·L^-1的Mn(NO₃)₂溶液中浸漬0-6h，將其烘干置于相應濃度為0.1-1.5mol·L^-1的Na₂CO₃溶液共沉淀反應0-6h，將其烘干；然后置于270-420℃的馬弗爐中煅燒反應0-3.5h。

本發(fā)明的方法具有十分顯著的優(yōu)點：

1)采用的原料來源廣泛，對純度要求不高，廉價易得，無污染；

2)本方法采用的共沉淀法制備條件易于控制、合成周期短、組成成分均一，分布均勻；

3)煅燒后，具有較大的比表面積及孔隙數量，同時負載了二氧化錳，增強了活性炭表面官能團，表面吸附位點增多，與污染物之間的相互作用加強，提高了廢水去除率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明改性活性炭制備的流程圖。

具體實施方式

實施例1

改性活性炭最佳制備條件為：原活性炭在濃度分別為0.5mol·L^-1的Mn(NO₃)₂和Na₂CO₃溶液中浸漬-共沉淀5h，在360℃的馬弗爐中煅燒3h，生成改性活性炭MnO₂-AC。取0.2g最佳制備條件下的改性活性炭MnO₂-AC，在100mL濃度為100mg·L^-1的羅丹明B溶液中反應12h，溫度為25℃，MnO₂-AC吸附量達到36.80mg·g^-1，去除率達74.5％。

實施例2

0.5g原活性炭對100mL濃度為50mg·L^-1活性黑染料，在溫度為25℃條件下反應3h，吸附容量為2.42mg·g^-1；相同實驗條件下，0.5g最佳制備條件下的改性活性炭MnO₂-AC的吸附容量為4.47mg·g^-1，約為原活性炭吸附容量的兩倍。實驗結果表明活性炭改性可大大提高染料去除率。