[發明專利]一種改性海泡石吸附材料的制備方法及在廢水處理中的應用

在審

• 申請號: 201710458501.8
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107159101A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 黃江濤
• 申請（專利權）人: 郴州金通信息科技有限公司
• 主分類號: B01J20/12
• 分類號: B01J20/12;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 夏艷

技術領域

本發明涉及材料制備領域，特別涉及一種改性海泡石吸附材料的制備方法及在廢水處理中的應用。

背景技術

海泡石由于價格低廉，來源廣泛而引起較多的關注，近年來對海泡石的研究不斷涌現，對其進行改性制成涂料、吸附劑、抗菌粉等，而作為吸附劑的改性研究更為熱門。海泡石的改性主要包含物理包覆、酸堿活化、熱活化、無機物改性及有機物質改性等方法。對海泡石進行一定的改性，可以增強其吸附能力，比如采用有機化合物、金屬化合物或其它物質對其進行改性，有望使其提高吸附能力，從而能夠在廢水處理、污水土壤的修復等領域具有更好的應用。

中國專利201610068846.8公開了一種海泡石的改性方法及改性海泡石在廢水處理中的應用，該專利將海泡石進行前處理后，將其與纖維素與鐵鹽通過水熱反應加以復合，在制備過程中避免了六水合硫酸亞鐵銨等有毒物質的使用，所得材料明顯提升了對重金屬及有機物污染物的吸附能力，然后仍然存在制備時間過長等不足。因此，如果對該海泡石進一步改進，有望提升其應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改性海泡石吸附材料的制備方法及在廢水處理中的應用。

本發明的技術方案為：

一種改性海泡石吸附材料的制備方法，包括海泡石與高嶺土的混合物與纖維素及氯化鐵的微波反應。

進一步地，所述的微波反應，溫度為60～150℃，時間為1～5小時。

進一步地，海泡石與高嶺土的混合物與纖維素的質量比為1：3～25；氯化鐵與混合物的配比為0.01～0.03mol/g。

進一步地，還包括微波反應前海泡石與高嶺土的混合物的酸改性，具體為：在海泡石與高嶺土的混合物中加入濃度為0.2～2mol/L的稀硫酸溶液，處理時間為1～5小時，溫度為40～100℃，固液質量比為1：8～15。

進一步地，海泡石與高嶺土的質量比為2～5：1～3。

進一步地，還包括微波反應后的過濾、洗滌及干燥。

上述的改性海泡石吸附材料應用于廢水處理中，具體方法如下：

先配制一系列不同濃度的Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺和Cr⁶⁺溶液，同時配制含不同濃度苯酚的溶液，分別以它們為工作液，向其添加改性海泡石吸附材料，改性海泡石吸附材料與工作液的質量體積比為1：1～2g/L，震蕩吸附2～8小時，取上層清液，對其中的Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺和Cr⁶⁺濃度采用原子吸收分光光度計測定，同時采用液相分析法對吸附前后的苯酚濃度進行測定，根據吸附前后工作液中重金屬離子或苯酚濃度差計算改性海泡石吸附材料對重金屬或苯酚的吸附率。

本發明的有益效果在于：

本發明試圖將高嶺土與海泡石混合以期降低成本，意外發現，混合物與微波反應能夠很好地契合，從而使得成本更低的高嶺土得到有效利用，高嶺土的使用不僅擴寬了高嶺土的應用范圍，同時也有效降低了成本，而且制備過程明顯降低了溫度，也顯著縮短了時間，明顯節約了能耗，更為重要的是，在明顯降低成本和節約能耗的同時，所得吸附材料還能改善吸附效果，且所得吸附材料的穩定性很好，多次重復使用，都能保持較好的吸附性能，具有非常好的工業化應用前景。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細說明，但本發明并不限于此。

實施例1

一種改性海泡石吸附材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將80g海泡石與40g高嶺土混合，然后向其加入1800g濃度為2mol/L的稀硫酸溶液，控制溫度為40℃，處理4小時，得到酸改性混合物；

(2)在上述酸改性混合物中加入360g纖維素及1.2mol氯化鐵配成的溶液，進行微波反應，微波溫度為150℃，時間為1小時；

(3)過濾、洗滌，然后120℃干燥10小時后即可得到改性海泡石吸附材料。

實施例2

一種改性海泡石吸附材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將100g海泡石與60g高嶺土混合，然后向其加入1280g濃度為0.2mol/L的稀硫酸溶液，控制溫度為100℃，處理1小時，得到酸改性混合物；

(2)在上述酸改性混合物中加入4000g纖維素及4.8mol氯化鐵配成的溶液，進行微波反應，微波溫度為60℃，時間為5小時；