[發明專利]一種軟化水質的納米復合材料制備方法

在審

• 申請號: 201711095101.1
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107720983A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 莊廣勇;柳文
• 申請（專利權）人: 新沂博瑞工業設計有限公司
• 主分類號: C02F5/10
• 分類號: C02F5/10;C08G14/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明本發明涉及一種軟化水質的納米復合材料的制備方法，屬于水處理領域。

背景技術

我們日常生活使用的生活用水可以分類為軟水和硬水。軟水如蒸餾水也被稱為飲用水,其主要成分為氫和氧,相對較純,由于其硬度低而感覺軟,而硬水如地下水,含有鈣離子和鎂離子作為其主要成分,由于其高硬度而感覺硬。如今,供應給大多數家庭、辦公室等的自來水是具有高硬度的硬水,不僅含有在自來水凈化過程中使用的氯,而且還含有一定量的重金屬離子,例如鐵離子、銅離子、錫離子、鋅離子、汞離子等,它們可能由于環境污染和水管的老化而產生。雖然這些重金屬離子對人體并非是致命性的,但已知的是,在重金屬離子與脂肪酸結合時,將產生造成加速皮膚老化和皮膚疾病如變應性疾病的外源性物質。在這種情形下,發明一種軟化水質的材料,以將硬水如自來水轉換為軟水,并且將其廣泛用作在家庭、辦公室等獲取高質量生活用水的最方便的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種軟化水質的納米復合材料制備方法,通過該方法制備的材料具有優異的軟化效果。

一種軟化水質的納米復合材料制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

稱量18份CaCO₃/ZSM-5納米復合物、14份活性對苯二酚酚胺樹脂、30份膨潤土、10份木質素磺酸鈣、3份三氧化二鋁、7份丁二醇水楊酸酯加入到預混機中進行攪拌,常溫下,以1000r/min的速度攪拌60min,充分混合，依次加入7份偶聯劑KH-560和17份三乙二醇甲醚,升溫到60℃反應2h；用布氏漏斗過濾分離,并用30℃去離子水清洗2遍,在70℃烘箱中烘干,研磨得到1200目的納米復合材料。

所述的CaCO₃/ZSM-5納米復合物制備方法如下：

步驟1、將0.3kg干燥的CaCO₃和0.1kgZSM-5沸石粉末,在500℃下活化,分散到的10L乙醇中,球磨之后將復合物和乙醇的混合物轉移到裝有2L氨水的的三口燒瓶中,將溫度升高到60℃,加熱1h,然后加入的1L的TEOS，繼續攪拌6，將得到的漿料過濾,用乙醇洗滌3次,最后得到短鏈改性的CaCO₃/ZSM-5濾餅；

步驟2、將2mLγ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到0.5mL水和10mL乙醇的混合物中水化1h,用無水醋酸將PH調節到4,攪拌1h,得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解液；

步驟3、將步驟1得到的短鏈改性的CaCO₃/ZSM-5濾餅0.2Kg重新分散到乙醇中,加入步驟2得到的20mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解液,攪拌反應1h,過濾,乙醇洗滌三次,110℃干燥12h，得到表面帶有吸附官能團的CaCO₃/ZSM-5納米復合物。

所述的活性對苯二酚酚胺樹脂制備方法如下：

步驟1、將10份對苯二酚、2份四乙烯五胺分別加入到裝有磁子、恒壓滴液漏斗的三口瓶中,用磁力攪拌油浴鍋將其加熱到100℃使對苯二酚酚完全溶解在四乙烯五胺中；

步驟2、在攪拌的條件下降低溫度至40℃,取2份甲醛倒入恒壓滴液漏斗緩慢滴入到三口瓶

內,滴加完畢后恒溫反應4小時,加入約物料總量50%的二甲苯,升溫至100℃,高溫下

脫水反應4個小時,蒸出二甲苯后,得到紅棕色粘稠液體,即為對苯二酚酚胺樹脂內核；

步驟3、取0.1mol上述步驟中合成的對苯二酚酚胺樹脂內核產物溶于250ml水中,降溫至10℃,加入50%濃度的氫氧化鈉水溶液80g,緩慢滴加0.1molCS₂,滴加完畢,將反應體系恢復至室溫繼續攪拌反應3h,得到活性對苯二酚酚胺樹脂。

有益效果：本發明制備的軟化水質的納米復合材料，將CaCO₃/ZSM-5復合物表面活化處理，具有可調控而發達的孔洞，為吸附金屬離子創造了化學活性和空間，而且能夠以半徑較小的粒子置換出半徑較大的陽離子（Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺等），進一步拓寬孔洞，提高沸石吸附容量，此外，酚胺樹脂在活化階段與二硫化碳充分結合，形成的吸附位點穩定地分散于樹脂體系中,在同樣分子量的前提下具有多個吸附位點參與反應形成結合位點,使合成的納米復合材料的對水質的軟化效果顯著提高。

具體實施方式

實施例1

一種軟化水質的納米復合材料制備方法，該方法包括以下步驟：