[發明專利]一種阻止亞甲基藍向外釋放的含亞甲基藍的二氧化硅包裹顆粒的制備方法

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• 申請號: 201710480703.2
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107213885A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 李成峰;李楊;王文浩;史如靜;王維文;葛筱璐
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B01J20/30
• 分類號: B01J20/30;B01J20/26;C02F1/28
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一種阻止亞甲基藍向外釋放的含亞甲基藍的二氧化硅包裹顆粒的制備方法，屬于無機材料制備技術領域。其特征是包括以下步驟：（1）在含亞甲基藍的水溶液中，依次加入無水乙醇、氨水和正硅酸乙酯，攪拌反應4小時后離心并用無水乙醇和pH=3.6的醋酸緩沖溶液各洗滌兩次后配制得到含亞甲基藍的二氧化硅顆粒的膠體水溶液；（2）在經步驟（1）制備的膠體溶液中加入氯化鐵溶液、單寧酸溶液、pH值為7.2～7.4的磷酸鹽緩沖溶液和聚乙二醇后再繼續攪拌5分鐘；（3）將步驟（2）制得的反應溶液離心，將沉降物用無水乙醇和去離子水洗滌兩次后干燥，即制備得到含亞甲基藍的二氧化硅包裹顆粒。本方法工藝簡單、原料價格低且易于工業化生產，二氧化硅包裹顆粒環境相容性好，亞甲基藍幾乎不再自吸附亞甲基藍的二氧化硅吸附劑中向外釋放。

技術領域

一種阻止亞甲基藍向外釋放的含亞甲基藍的二氧化硅包裹顆粒的制備方法，屬于無機材料制備技術領域。

背景技術

亞甲基藍作為印染廢水中主要的污染源之一，其廢水處理技術的發展日益迫切。具體的處理技術有吸附法、絮凝法和光催化法等。吸附法即是將亞甲基藍吸附到吸附劑的表面或內部，再將吸附劑從水體中分離出來。吸附劑包括膨潤土、活性炭、羥基磷灰石和二氧化硅等。吸附劑被收集后往往堆放于露天場合，如果遇到下雨或降雪等濕度大的環境條件時亞甲基藍將會再次釋放出來，這時將會對水體和土壤造成嚴重的二次污染。因此，如何保障亞甲基藍被吸附劑吸附后不再滲出，即發展阻止亞甲基藍自吸附劑內部向外釋放的方法異常必要，但相關的研究報道非常少。

發明內容

本發明的目的是提供一種阻止亞甲基藍向外釋放的含亞甲基藍的二氧化硅包裹顆粒的制備方法，即在含亞甲基藍的溶液中制備得到含亞甲基藍的二氧化硅顆粒，再在其表面包裹含單寧酸、鐵離子和聚乙二醇的絡合物，經離心和洗滌后制備得到阻止亞甲基藍釋放的含亞甲基藍的二氧化硅包裹顆粒，為實現上述目的，本技術方案所采用的步驟如下：

（1）在亞甲基藍的濃度為7.58毫克每毫升的水溶液中，依次加入無水乙醇、氨水和正硅酸乙酯，使亞甲基藍溶液中的水、無水乙醇、氨水和正硅酸乙酯的體積比為13.2：92：2.48：3.44，再攪拌反應4小時，離心并用無水乙醇洗滌沉降物兩次后，再用pH=3.6的醋酸緩沖溶液洗滌兩次，再將膠體重新分散在水中，按照正硅酸乙酯的添加量計算含亞甲基藍的二氧化硅的理論生成量，配制得到含亞甲基藍的二氧化硅顆粒的理論濃度為8.37毫克每毫升的膠體水溶液，其中，亞甲基藍在含亞甲基藍的二氧化硅顆粒中的含量為29.23毫克每克；

（2）先配制濃度為40毫克每毫升的單寧酸溶液，再配制濃度為10毫克每毫升的氯化鐵溶液并將其pH值調節至2.8，隨后在經步驟1制備的膠體溶液中加入氯化鐵溶液，攪拌1分鐘后加入單寧酸溶液，步驟2中氯化鐵溶液和單寧酸溶液與步驟1中正硅酸乙酯的體積比分別為1:0.96~1:0.48和1:0.96~1:0.48，反應4分鐘后加入pH值為7.2～7.4的磷酸鹽緩沖溶液，使pH值為7.2～7.4的磷酸鹽緩沖溶液的用量與氯化鐵溶液用量的比值為100：1.8~100：0.9，并加入平均分子量為2000的聚乙二醇，使聚乙二醇的濃度為1.84～3.75毫克每毫升，再繼續攪拌5分鐘；

（3）將步驟（2）制得的反應溶液離心后，將沉降物用無水乙醇洗滌兩次，再用去離子水洗滌兩次，在70oC下干燥18小時，即制備得到阻止亞甲基藍向外釋放的含亞甲基藍的二氧化硅包裹顆粒。

其中，步驟（1）中洗滌沉降物的pH=3.6的醋酸緩沖溶液和無水乙醇的用量與步驟1中配制反應溶液的無水乙醇用量的體積比都為1:1。步驟（3）中洗滌沉降物的去離子水和無水乙醇的用量與步驟1中配制反應溶液的無水乙醇用量的體積比都為1:1。

本發明的有益效果在于：

（1）本方法工藝簡單、原料價格低且易于工業化生產；

（2）本方法所制備得到的含亞甲基藍的二氧化硅包裹顆粒表面為單寧酸和鐵絡合物形成的包裹層，環境相容性好，降解離子為環境友好離子；