本發(fā)明涉及環(huán)保材料領(lǐng)域，尤其涉及用于磁性碳納米纖維復(fù)合材料的制備及其在河道治理中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
河水的污染主要包括人為污染和自然污染；其中自然污染是經(jīng)常被忽略的問題，主要包括河道沿線枯枝落葉等進(jìn)入河道，河道內(nèi)腐爛的動植物等；人為污染主要是工農(nóng)業(yè)污水，城市生活污水等，是目前治理力度最大的部分。河水中的污染物主要包括固態(tài)污染物和液態(tài)污染物，其中固態(tài)污染物比較容易通過過濾、沉淀等措施分離，而液態(tài)污染物的降解會消耗水中溶解氧，溶解氧過低會產(chǎn)生惡臭氣體。
目前的河道治理措施主要有河道的截污、清淤、生態(tài)修復(fù)等。其中河道截污屬于污水的收集工作，由于污水收集效率有限，還有一部分污水進(jìn)入河道內(nèi)；則需要使用一些吸附材料進(jìn)行吸附，現(xiàn)有的技術(shù)中，一般的吸附材料首先對于sr(ii)和cs(i)的吸附能力較差，并且吸附后不易分離，增加處理的繁瑣性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種磁性碳納米纖維復(fù)合材料的制備，包括以下步驟：
s1：細(xì)菌纖維素的制備
取木醋桿菌作為細(xì)菌生命體，與腐爛的水果的糖分生成細(xì)菌纖維素；
s2：制備碳納米纖維
將上述細(xì)菌纖維素使用去離子水洗滌多次，然后再氮氣條件下加熱到500-700℃下反應(yīng)8-10h，繼續(xù)升溫至800-1000℃反應(yīng)一定時間直至完全裂解；裂解后的樣品使用一定濃度的hcl洗滌4-6次，后離心烘干得到碳納米纖維；
s3：制備磁性材料
將碳納米纖維溶解在酸性溶液中，在n2氣氛下分別加入氯化鐵和硫酸亞鐵攪拌2-4h，然后使用氨水條件，反應(yīng)4-7小時后，離心分離得到磁性碳納米纖維復(fù)合材料。
優(yōu)選的，s1中，將腐爛水果壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為2.5～5wt％的果汁液，然后滅菌，再經(jīng)過膜過濾除菌，得處理后的果汁液；(2)在上述處理后的果汁液中接入木醋桿菌，在20～30℃溫度下靜置培養(yǎng)，經(jīng)5-20天制得細(xì)菌纖維素。
優(yōu)選的，步驟s3中的酸性溶液為hcl，濃度為15％-20％。
優(yōu)選的，所屬氨水條件的ph值為10。
一種性碳納米纖維復(fù)合材料的應(yīng)用用于河道治理、水資源環(huán)境的治理。
本發(fā)明提出的磁性碳納米纖維復(fù)合材料的制備及其應(yīng)用有以下有益效果：碳基納米材料由于比表面積大，化學(xué)活性強，表面含有多種功能團，廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物的治理，首先在氮氣氣氛下熱裂解細(xì)菌纖維素，制備碳納米纖維。然后在碳納米纖維水溶液中加入二價和三價鐵鹽，在氮氣保護(hù)下加入氨水溶液制備磁性納米纖維的復(fù)合材料。該材料不僅對環(huán)境污染物有很好的吸附作用，而且可以通過磁鐵簡單地將其固液分離。該復(fù)合材料的特點是：制備簡單，環(huán)境友好，吸附效果好，簡單的磁分離。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
圖1為本發(fā)明的吸附情況對比圖；
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
實施例1
本發(fā)明提出了一種磁性碳納米纖維復(fù)合材料的制備，包括以下步驟：
s1：細(xì)菌纖維素的制備
將椰子肉壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為2.5wt％的果汁液，然后滅菌，再經(jīng)過膜過濾除菌，得處理后的果汁液；(2)在上述處理后的果汁液中接入木醋桿菌，在20℃溫度下靜置培養(yǎng)，經(jīng)5天制得細(xì)菌纖維素；
s2：制備碳納米纖維
將上述細(xì)菌纖維素使用去離子水洗滌多次，然后再氮氣條件下加熱到500℃下反應(yīng)8h，繼續(xù)升溫至800℃反應(yīng)一定時間直至完全裂解；裂解后的樣品使用一定濃度的hcl洗滌4-6次，后離心烘干得到碳納米纖維；
s3：制備磁性材料
將碳納米纖維溶解在酸性溶液中，在n2氣氛下分別加入氯化鐵和硫酸亞鐵攪拌2h，然后使用氨水條件，反應(yīng)4小時后，離心分離得到磁性碳納米纖維復(fù)合材料。
優(yōu)選的，步驟s3中的酸性溶液為hcl，濃度為15％。
優(yōu)選的，所屬氨水條件的ph值為10。
一種性碳納米纖維復(fù)合材料的應(yīng)用用于河道治理、水資源環(huán)境的治理。
實施例2
本發(fā)明提出了一種磁性碳納米纖維復(fù)合材料的制備，包括以下步驟：
s1：細(xì)菌纖維素的制備
s1中，將腐爛水果壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為4wt％的果汁液，然后滅菌，再經(jīng)過膜過濾除菌，得處理后的果汁液；(2)在上述處理后的果汁液中接入木醋桿菌，在25℃溫度下靜置培養(yǎng)，經(jīng)10天制得細(xì)菌纖維素；
s2：制備碳納米纖維
將上述細(xì)菌纖維素使用去離子水洗滌多次，然后再氮氣條件下加熱到600℃下反應(yīng)9h，繼續(xù)升溫至900℃反應(yīng)一定時間直至完全裂解；裂解后的樣品使用一定濃度的hcl洗滌6次，后離心烘干得到碳納米纖維；
s3：制備磁性材料
將碳納米纖維溶解在酸性溶液中，在n2氣氛下分別加入氯化鐵和硫酸亞鐵攪拌2-4h，然后使用氨水條件，反應(yīng)6小時后，離心分離得到磁性碳納米纖維復(fù)合材料。
優(yōu)選的，步驟s3中的酸性溶液為hcl，濃度為15％。
優(yōu)選的，所屬氨水條件的ph值為10。
實施例3
本發(fā)明提出了一種磁性碳納米纖維復(fù)合材料的制備，包括以下步驟：
s1：細(xì)菌纖維素的制備
取木醋桿菌作為細(xì)菌生命體，與腐爛的水果的糖分生成細(xì)菌纖維素；
s2：制備碳納米纖維
將上述細(xì)菌纖維素使用去離子水洗滌多次，然后再氮氣條件下加熱到700℃下反應(yīng)10h，繼續(xù)升溫至1000℃反應(yīng)一定時間直至完全裂解；裂解后的樣品使用一定濃度的hcl洗滌6次，后離心烘干得到碳納米纖維；
s3：制備磁性材料
將碳納米纖維溶解在酸性溶液中，在n2氣氛下分別加入氯化鐵和硫酸亞鐵攪拌4h，然后使用氨水條件，反應(yīng)7小時后，離心分離得到磁性碳納米纖維復(fù)合材料。
優(yōu)選的，s1中，將腐爛水果壓榨后，收集汁液，用純水將其配制成總糖含量為5wt％的果汁液，然后滅菌，再經(jīng)過膜過濾除菌，得處理后的果汁液；(2)在上述處理后的果汁液中接入木醋桿菌，在30℃溫度下靜置培養(yǎng)，經(jīng)5-20天制得細(xì)菌纖維素。
優(yōu)選的，步驟s3中的酸性溶液為hcl，濃度為20％。
優(yōu)選的，所屬氨水條件的ph值為10。
一種性碳納米纖維復(fù)合材料的應(yīng)用用于河道治理、水資源環(huán)境的治理。
取等量上述實施例中獲得的碳納米纖維，至于3l的污染河水中，吸附性能：在ph4.5和溫度為293k，以及不同溫度，此行碳納米纖維對sr(ii)和cs(i)的最大吸附容量分別達(dá)到67.11和57.47mg/g。并且吸附后，由于有三價和二價的鐵鹽，使用磁鐵將沉淀吸附即可分離，操作便捷。
對實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。