[發明專利]用于陽離子染料廢水脫色的改性膨潤土吸附劑的制備方法

在審

• 申請號: 201710187634.6
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN107042088A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 孫娜;李兆軼
• 申請（專利權）人: 孫娜
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F103/30
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 蔡紹強

本發明涉及一種用于陽離子染料廢水脫色的改性膨潤土吸附劑的制備方法，屬于印染廢水脫色吸附劑制備領域，包括以下步驟，以亞氨基二乙酸、3?縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷為原料在水溶液中發生開環反應合成膨潤土改性劑，膨潤土改性劑再對膨潤土接枝改性生成改性膨潤土吸附劑。本發明原料易得，膨潤土價格便宜，節約成本，實驗方法簡單、環保，沒有二次污染；所制備的膨潤土改性劑對膨潤土改性后一方面增大了膨潤土的空間結構，使改性后的改性膨潤土吸附劑具有更大的吸附空間，另一方面引入了羧酸根離子，提高了對于陽離子染料的吸附能力；同時本發明所制備的改性膨潤土吸附劑所吸附的陽離子染料可被解吸附，實現改性膨潤土吸附劑的循環利用。

技術領域

本發明涉及一種用于陽離子染料廢水脫色的改性膨潤土吸附劑的制備方法，屬于印染廢水脫色吸附劑制備領域。

背景技術

染料廣泛應用于造紙，塑料、制革、皮革、印刷等現代工業中，按照其性質和用途，染料可分為直接染料、陽離子染料、還原染料、活性染料、分散染料、酸性染料。其中陽離子染料由有色的正離子部分與無色的負離子部分組成，因為分子結構中有顏色的正離子部分具有堿性基團，因而又被稱為堿性染料。陽離子染料染色過程產生的印染廢水在整個印染廢水排放總量中占有很大比重，因其色澤鮮艷、染色牢度優良，是腈綸、滌綸以及錦綸的主要染色劑。陽離子染料印染廢水不僅包含普通印染廢水的特點，其成分更加復雜、pH值比較低、色度特別高，有時可以達到幾萬倍甚至幾十萬倍，是目前印染行業較難處理的工業廢水之一。此外，陽離子染料在生產過程及染色過程，采用了許多對人體有害的化學品，能夠分解產生多種致癌芳香胺，經過活化作用改變人體的DNA結構引起病變和誘發癌癥。近年來，陽離子染色劑的處理方法、技術成為國內外許多學者關注的方向。

目前，很多方法包括物理方法(吸附或者膜分離)，化學方法(化學降解或者臭氧化)和生物方法(生物降解)已被研究用于處理廢水中的染料。其中，吸附法被認為是去除染料的快速有效的物理化學方法。很多類型的吸附材料用于研究染料的去除，例如活性炭，粘土材料，沸石，殼聚糖，聚丙烯酰胺。然而，這些吸附材料存在：吸附量低、分離困難、成本高等諸多問題。特別地，部分吸附劑可能會對環境造成二次污染。

膨潤土又名膨巖土、斑脫巖，有時也稱白泥，是一種性能優良，經濟價值高、應用較為廣泛的黏土資源。膨潤土是以蒙脫石為主要成分的層狀硅鋁酸鹽，其理論化學式為：(Na，Ca)_0.33(Al，Mg)₂Si₄O₁₀(OH)₂H₂O，具有2：1型的層狀結構，由于層與層之間有晶格置換產生的負點性，從而對陽離子有機物有比較好的吸附性能。

近20年來，許多研究者把目光頭向了膨潤土及改性膨潤土在染料廢水處理中的應用。例如：梁寧等(膨潤土對陽離子染色廢水的脫色實驗研究[J].礦物巖石地球化學通信.1992,4:220～222)利用膨潤土有對陽離子交換量高的特點，用膨潤土對模擬陽離子黑色印染廢水進行處理，結果表明廢水的pH不影響吸附劑的吸附性能，膨潤土能與顯色劑發生離子交換，吸附其中的的色基鹽，生成溶解度小的沉淀，達到對廢水的脫色目的；劉漢陽(膨潤土吸附處理染料.印染廢水研究[D].湖南.湘潭大學)通過實驗研究發現膨潤土對陽離子染料特別是2-萘酚的吸附處理成本遠低于活性炭，并且能有效地去除染料和印染廢水中同時存在的多種污染物質；王毅等(陰離子改性膨潤土對水中亞甲基藍吸附性能研究[J].非金屬礦物.2008.31(2):57-61)用十二烷基磺酸鈉制備SDS-Bt改性膨潤土，用于吸附亞甲基藍，并對其熱力學核動力學特征進行了探討。通過這些研究可以看出，由于膨潤土本身的性質，導致其對陽離子的吸附量有限；而現有的改性膨潤土處理陽離子染料的研究中，又存在吸附量低、處理染料單一、重復利用率低等問題。因此，亟待找到一種綠色環保、可重復利用、經濟成本低的吸附劑處理印染污水中的陽離子染料。

發明內容