[發明專利]聚硅氧烷季銨鹽改性沸石的制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310117985.1
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN103212384A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 梁杰;陸佳杰;焦玉超;李改
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;A01N55/10;A01P1/00;C02F1/28;C02F1/50;C08G77/26
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

1.一種聚硅氧烷季銨鹽改性天然沸石的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：

(1)天然沸石的清洗：

將天然沸石和蒸餾水按重量比1：20-30進行混合，攪拌30-40分鐘后過濾，重復該步驟3-4次，然后干燥備用；

(2)硅氧烷季銨鹽單體化合物在天然沸石表面的現場聚合：

將硅氧烷季銨鹽單體化合物加入到去離子水中進行混合，攪拌或震蕩30-40分鐘，使硅氧烷季銨鹽單體化合物充分水解，加入清洗過的天然沸石，攪拌或震蕩30-40分鐘，然后加入3-5mol/L強酸水溶液，在0～100℃下攪拌或震蕩反應1至72小時，硅氧烷季銨鹽單體化合物和天然沸石的重量比為1：5～10000，強酸水溶液和去離子水的體積比為1:1～1000，反應結束后過濾并洗滌聚硅氧烷季銨鹽改性的天然沸石直到洗滌液的pH顯中性，然后干燥備用。

2.根據權利要求1所述的聚硅氧烷季銨鹽改性天然沸石的制備方法，其特征在于，所述的硅氧烷季銨鹽單體化合物的化學結構如式（I）所示：

其中R₁、R₂和R₃為C₁～C₈烷基、烷氧基或羥基，R₁、R₂和R₃中至少兩個為烷氧基或羥基；n為1～12的整數；R₄、R₅和R₆為C₁～C₂₄烷基或烯烴基團、芐基、C₁～C₂₄鹵代烷基或鹵代烯烴基團、C₁～C₂₄羥基烷基、C₁～C₂₄羧基烷基，或者，R4與R5、R5與R6或者R4與R6聯合形成C₃～C₇環烷基或環烯烴基團；

X^-a選自F^-、Cl^-、Br^-、I^-、OH^-、HCO₃^1-、CO₃^2-、HSO₃^1-、SO₃^2-、HSO₄^1-、SO₄^2-、NO₃^-、ClO^-、BrO^-、I₃^-、ClO₃^-、ClO₄^-、HCOO^-、CH₃COO^-、HPO₄^2-或H₂PO₄^1-，a為X的化合價。

3.根據權利要求2所述的聚硅氧烷季銨鹽改性天然沸石的制備方法，其特征在于，R₁、R₂和R₃為C₁～C₃烷氧基；R4、R5和R6為C₁～C₁₈烷基。

4.權利要求1所述的聚硅氧烷季銨鹽改性天然沸石的制備方法，其特征在于，步驟（2）的反應溫度為15～60℃，反應時間為4～24小時，強酸水溶液和去離子水的體積比為1:5～100。

5.權利要求1所述的聚硅氧烷季銨鹽改性天然沸石的制備方法，其特征在于步驟（2）所述的強酸為鹽酸、硫酸或硝酸中的任意一種或兩種以上的混合。

6.權利要求1所述的聚硅氧烷季銨鹽改性天然沸石的制備方法，其特征在于步驟（2）中，硅氧烷季銨鹽單體化合物和天然沸石的重量比為1：10～200。

7.根據權利要求1-6任一所述的方法制備的聚硅氧烷季銨鹽改性天然沸石用于吸附水中Cr₂O₇^2-、腐植酸、剛果紅。

8.根據權利要求1-6任意一項所述的方法制備的聚硅氧烷季銨鹽改性天然沸石用于水體凈化和消毒。