[發明專利]一種用硬脂酸來改性貝殼粉的制備方法

在審

• 申請號: 201711352209.4
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107970876A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 高良軍;竺振宇;張紅玉;董麗穎;高牧楠
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: B01J20/04
• 分類號: B01J20/04;B01J20/30;C10G25/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種油品吸附劑，尤其涉及一種改性貝殼粉的制備方法。

背景技術

貝殼的結構由多孔狀的碳酸鈣和其他有機成分組成，人們利用貝殼的多孔道制作各種吸附材料，但是由于煅燒工藝的限制，所制作的貝殼粉吸附材料的比表面積普遍較低，不如活性炭，對油品以及甲醛等有害氣體的吸附能力有限。主要問題在于煅燒爐內溫度不均勻，煅燒溫度過低或者過高，煅燒溫度低，不能有效清除碳酸鈣骨架中的有機成分，造成有機成分的煅燒殘余對微孔的堵塞，煅燒溫度高了，產生了部分氧化鈣，由于氧化鈣晶體的膨脹，也會造成碳酸鈣骨架微孔的堵塞。

中國專利授權公告號CN 105478072 A，授權公告日2016年04月13日，公開了一種改性貝殼粉的制備方法，包括以下步驟：（一）制備貝殼粉；（二）制備改性碳納米管；（三）制備改性貝殼粉。本發明以貝殼加工成的貝殼粉為主要原料，通過改性碳納米管對貝殼粉進行改性，從而以大大提高貝殼粉對重金屬離子的吸附能力，在提高貝殼粉的利用率、開發天然吸附劑及重金屬離子廢水治理方面提供了一條有效途徑。但是，上述改性貝殼粉對于油品以及甲醛等有害氣體的吸附能力不足，需要提高貝殼粉的比表面積和孔隙率，并且提高對油品的吸附能力。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何提高貝殼粉的比表面積和孔隙率，以及如何提高貝殼粉對油品的吸附能力。

本發明為解決上述問題所采用的技術方案是：一種用硬脂酸來改性貝殼粉的制備方法，包括以下步驟：

（一）制備貝殼粉

（1）將貝殼洗凈置于500~600℃的環境下煅燒30min以上，清除貝殼中有機成分，進行粉碎后過140目篩，得到貝殼粉半成品；碳酸鈣在500~600℃的溫度下會發生緩慢分解，從而產生氧化鈣顆粒，可能堵塞貝殼粉的孔隙，減少比表面積。

（2）將得到的貝殼粉半成品置于水中浸泡3~24h，再用蒸餾水沖洗至中性，再置于100~300℃烘干，得到貝殼粉成品；通過蒸餾水的沖洗，熔接貝殼粉孔隙中的氧化鈣顆粒，從而擴大貝殼粉孔隙，增加比表面積。

（二）制備改性貝殼粉

（a）加入蒸餾水浸沒貝殼粉成品，設蒸餾水的體積為n L，并往蒸餾水中加入質量濃度為2~5％的硬脂酸溶液，硬脂酸溶液的加入量不少于n L，硬脂酸溶液加入速度小于n/100 L/s，并持續攪拌，硬脂酸溶液全部加入后，持續攪拌至少30min；硬脂酸難溶于水，并且貝殼粉的碳酸鈣與硬脂酸溶液的反應緩慢，所以應該緩慢的加入硬脂酸粉末到蒸餾水中，來保證硬脂酸粉末的充分溶解。

（b）向（a）中所得溶液加入少于n/100 kg的醋酸鈉粉末作為穩定劑，攪拌至少30min；引入的醋酸根粒子將硬脂酸根纖維隔開，可以使之更好的吸附和包裹油品。

（c）將（b）中所得溶液過150目篩，再置于100~300℃烘干，得到改性貝殼粉成品。

作為優選，步驟（1）中，貝殼進行粉碎后過140目篩的同時，還包括對貝殼粉進行激光灼燒處理的步驟，激光光束位于篩網的正下方并且光束方向與篩網平行，激光光束會對下落過程中的貝殼粉進行灼燒，用于增加貝殼粉的孔隙數目。

作為優選，所述激光為脈沖激光束，激光光束的寬度小于10μm，激光光束的功率大于100W。脈沖激光間斷性地燒灼下落的貝殼粉，增加了孔隙數目，激光光束的寬度應該盡可能的小，這樣灼燒出來的孔隙尺寸才會更小。

作為優選，步驟（a）中，蒸餾水的溫度設為55~90℃。較高的水溫有益于加速硬脂酸溶液和貝殼粉中碳酸鈣的化學反應，有助于硬脂酸附著在孔隙表面。

作為優選，步驟（a）中，攪拌過程中還增加了超聲波振蕩，使得硬脂酸溶液充分進入貝殼粉孔隙中。在攪拌中使用超聲波振蕩還可以使得貝殼粉的粒度進一步縮小，從而增加比表面積。

本發明的實質性效果是：通過清理貝殼粉孔隙內的氧化鈣顆粒來擴大貝殼粉孔隙，同時在孔隙內附著硬脂酸根纖維，增加了比表面積，并使用醋酸根粒子將硬脂酸根纖維隔開，使之更好的吸附和包裹油品，并通過激光灼燒進一步增加了孔隙的數目，通過超聲波振蕩進一步縮小貝殼粉粒度并增加比表面積。

附圖說明

圖1貝殼粉空隙的表面結構排布示意圖。

圖中：1、碳酸鈣部分，2、硬脂酸羧基部分，3、硬脂酸烴基部分，4、醋酸根部分。

具體實施方式

下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發明的具體實施方式作進一步具體說明。