[發(fā)明專利]一種染料廢水處理用聚乙烯醇縮甲醛?活性炭多孔復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710566301.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN107469788A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪義卉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山科信網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;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: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多孔復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種染料廢水處理用聚乙烯醇縮甲醛-活性炭多孔復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

染料廢水中存在大量的有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，未經(jīng)處理排放會(huì)破壞水體生態(tài)平衡，影響水生生物和微生物的生存，無法進(jìn)行生物降解，使環(huán)境惡化，會(huì)通過飲用水和食物鏈傳遞給人類，最終會(huì)嚴(yán)重危害人類的健康。所以，處理染料廢水的很緊迫且必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種染料廢水處理用聚乙烯醇縮甲醛-活性炭多孔復(fù)合材料及其制備方法，依照該工藝制備的多孔復(fù)合材料具有良好的吸附性能和防水性能。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種染料廢水處理用聚乙烯醇縮甲醛-活性炭多孔復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

a. 向30-40重量份聚乙烯醇中1:10-15加入蒸餾水，升溫至90-100℃水浴加熱攪拌1-2h，得到澄清的聚乙烯醇水溶液，均分成兩份，待用；

b. 將a中所得一份聚乙烯醇溶液水浴加熱至70-80℃，攪拌下加入2-3重量份硼砂溶液，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)1-2h后，與1-2重量份尿素、0.1-0.3重量份雙氧水混合，攪拌均勻，用1-2mol/L的HCl調(diào)pH為5-6，加0.1-0.2重量份硫酸亞鐵，保溫50-60℃攪拌反應(yīng)30-50min，滴加0.1-0.2重量份磷酸三丁酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，調(diào)pH為中性，得疏水改性聚乙烯醇膠液；

c. 向a中所得另一份聚乙烯醇水溶液中，加入5-10重量份稀硫酸、10-15重量份甲醛和2-4重量份膨脹石墨，控制反應(yīng)溫度為60-70℃，攪拌20-40min，原位合成聚乙烯醇縮甲醛復(fù)合物；

d. 向c中所得聚乙烯醇縮甲醛復(fù)合物中，加入4-6重量份淀粉、2-3重量份甘油，于70-80℃加熱攪拌溶解，得到粘稠狀的液體，加入5-8重量份活性炭、1-2重量份OP-10、2-4重量份正戊烷及b中所得物料，快速攪拌混合均勻，將粘稠液體倒入蒸發(fā)皿中，放入60-80℃烘箱內(nèi)加熱5-6h，得到聚乙烯醇縮甲醛-活性炭多孔復(fù)合材料。

其中，步驟b中所述硼砂溶液濃度為3-5%；步驟c中所述稀硫酸濃度為40-50%。

本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理及有益效果如下：

在稀硫酸的催化作用下，以聚乙烯醇、甲醛和膨脹石墨為原料，通過原位合成得到聚乙烯醇縮甲醛復(fù)合物，再以甘油和淀粉為致孔劑、正戊烷為發(fā)泡劑，經(jīng)過加熱使聚乙烯醇縮甲醛復(fù)合物、甘油、淀粉和正戊烷混合物發(fā)泡得到聚乙烯醇縮甲醛復(fù)合物多孔材料，具有處理染料廢水的吸附能力，通過添加膨脹石墨，增加了多孔材料的比表面積，提高其吸附能力；以聚乙烯醇(PVA)為膠粘劑，無毒害，但其耐水性差，先用硼砂對(duì)聚乙烯醇進(jìn)行改性，硼砂與聚乙烯醇之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，提高聚乙烯醇的耐水性；再用氧化劑雙氧水、催化劑硫酸亞鐵、尿素對(duì)其進(jìn)行氧化降解和疏水改性，以降低膠的粘度，提高其固含量和耐水性，得到疏水性能好且綜合性能好的PVA膠液，對(duì)多孔材料的疏水改性效果好。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例

一種染料廢水處理用聚乙烯醇縮甲醛-活性炭多孔復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

a. 向40kg聚乙烯醇中1:15加入蒸餾水，升溫至90-100℃水浴加熱攪拌2h，得到澄清的聚乙烯醇水溶液，均分成兩份，待用；

b. 將a中所得一份聚乙烯醇溶液水浴加熱至70-80℃，攪拌下加入3kg硼砂溶液，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)1h后，與2kg尿素、0.3kg雙氧水混合，攪拌均勻，用1mol/L的HCl調(diào)pH為5-6，加0.2kg硫酸亞鐵，保溫50-60℃攪拌反應(yīng)40min，滴加0.2kg磷酸三丁酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，調(diào)pH為中性，得疏水改性聚乙烯醇膠液；

c. 向a中所得另一份聚乙烯醇水溶液中，加入5kg稀硫酸、10kg甲醛和2kg膨脹石墨，控制反應(yīng)溫度為60-70℃，攪拌40min，原位合成聚乙烯醇縮甲醛復(fù)合物；

d. 向c中所得聚乙烯醇縮甲醛復(fù)合物中，加入4kg淀粉、2kg甘油，于70-80℃加熱攪拌溶解，得到粘稠狀的液體，加入6kg活性炭、1kg OP-10、2kg正戊烷及b中所得物料，快速攪拌混合均勻，將粘稠液體倒入蒸發(fā)皿中，放入70-80℃烘箱內(nèi)加熱5h，得到聚乙烯醇縮甲醛-活性炭多孔復(fù)合材料。

其中，步驟b中所述硼砂溶液濃度為4%；步驟c中所述稀硫酸濃度為45%。