[發(fā)明專利]一種季銨鹽改性的凹凸棒土吸附劑及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611152183.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106693902A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)帝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嚴(yán)帝
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/30
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于吸附劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種季銨鹽改性的凹凸棒土吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)

工業(yè)廢水對(duì)水體、土壤所帶來(lái)的污染造成人體及動(dòng)植物極大的安全隱患，如何有效地消除重金屬的危害是當(dāng)今環(huán)保工作面臨的突出問(wèn)題。近年來(lái)，吸附材料因具有高吸附效率、易再生、吸附過(guò)程為放熱反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于重金屬離子污染治理。

凹凸棒土作為一種天然材料，具有原料廉價(jià)、資源豐富和比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，凹凸棒土具有特殊的纖維結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，使之具有許多特殊的物化及工藝性能，有“千土之王”和“萬(wàn)用之土”之美譽(yù)。由于凹凸棒土具有較大的比表面積，使其具有較強(qiáng)的吸附作用，在相當(dāng)?shù)偷臐舛认驴梢孕纬筛哒扯鹊膽腋∫?，其流變性能決定了它可用作膠體泥漿、懸浮劑、觸變劑以及粘結(jié)劑，但凹凸棒土粉末在水中存在不易沉淀、易于造成二次污染的問(wèn)題。研究改進(jìn)凹凸棒土性質(zhì)已受到本領(lǐng)域技術(shù)人員的關(guān)注。

作者殷竟洲等人在《殼聚糖改性凹凸棒土對(duì)重金屬離子的吸附》一文中，以凹凸棒土為載體，將殼聚糖負(fù)載于凹凸棒土表面，再與重金屬離子螯合。該吸附劑既可節(jié)省殼聚糖加入量，又使分離操作簡(jiǎn)單易行，具有吸附速率快、吸附容量大、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種季銨鹽改性的凹凸棒土吸附劑及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種季銨鹽改性的凹凸棒土吸附劑，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成：凹凸棒原土100份、氯化鈉溶液600-800份、玄武巖纖維12-15份、無(wú)水乙醇600-800份、醋酸銨溶液100-120份、十八烷基三甲基氯化銨6-8份、甲基丙烯酸甲酯70-80份、雙丙酮丙烯酰胺30-40份、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯3-4份、巰基乙醇8-10份、丙酮500-600份、甲醇600-800份、去離子水適量。

所述的季銨鹽改性的凹凸棒土吸附劑，其特征在于，其由如下步驟制備而成：

（1）將凹凸棒原土經(jīng)過(guò)200目篩子篩分，用去離子水洗滌3-5次，除去殘存的雜質(zhì)，再用氯化鈉溶液洗滌2-3次，干燥去除水分；將洗滌好的凹凸棒土和玄武巖纖維混合均勻得到混合物，從室溫升到250℃后，通過(guò)惰性氣體N₂作為載氣使水蒸氣與混合物接觸反應(yīng)，進(jìn)一步升高溫度至320-350℃，保持2-3h后，開(kāi)始降溫，并停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出，得到預(yù)處理的凹凸棒土；

（2）將預(yù)處理的凹凸棒土加入到1/3的無(wú)水乙醇與相當(dāng)于無(wú)水乙醇重量份的去離子水配置的溶液中，超聲分散2-3h，然后加入十八烷基三甲基氯化銨，加入醋酸銨溶液，攪拌0.5-1h后繼續(xù)超聲1.5-2h，用去離子水洗滌至中性，再用剩余的無(wú)水乙醇洗滌2-3次，在40℃下真空干燥8-10h備用；

（3）將步驟（2）的產(chǎn)物、甲基丙烯酸甲酯、雙丙酮丙烯酰胺、1/3的過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯加入裝有回流冷凝裝置的反應(yīng)器內(nèi)，充分?jǐn)嚢枋狗磻?yīng)物混合均勻；油浴加熱升溫，控制反應(yīng)溫度為80-90℃，在300-500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌反應(yīng)3-5h后，加入剩余的過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯和巰基乙醇，升高溫度至140-150℃，繼續(xù)攪拌加熱8-10h；冷卻至室溫，加入丙酮，繼續(xù)攪拌1-2h，再加入甲醇，靜置沉降8-10h，過(guò)濾，60-80℃真空干燥10-12h，得到季銨鹽改性的凹凸棒土吸附劑。

所述的季銨鹽改性的凹凸棒土吸附劑，其特征在于，所述的氯化鈉溶液濃度為2-3mol/L，所述的醋酸銨溶液的濃度為1-2mol/L。