[發明專利]一種凹土復合吸附材料及制備方法

有效

• 申請號: 201810076716.8
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108212108B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 譚凱婷;王志紅;譚婉玲;聶錦旭
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;C02F1/28;C02F101/22;C02F101/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種凹土復合材料，包括酸化凹土和負載在酸化凹土上的殼聚糖和二氧化鈦；所述殼聚糖與酸化凹土的質量比為1：(50～200)。本發明將TiO₂、CTS負載于凹土這種高比表面積的載體上，以凹土為載體有效阻止了TiO₂的團聚現象，而且殼聚糖的負載為TiO₂提供了更多附著位點，使得顆粒更分散、均勻。改性后的凹土結構由片層狀轉變為多孔狀，比表面積增大，表面氨基和羥基數量增加，增強了凹土的吸附性能。實驗結果表明，本發明中的凹土復合材料對水處理中常見的污染物腐殖酸、剛果紅、Cr(Ⅵ)都具有去除率穩定在90％的效果。本發明還提供了一種凹土復合材料的制備方法。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，尤其涉及一種凹土復合吸附材料及其制備方法。

背景技術

凹土(簡稱ATP)，是一種晶質水合鎂鋁硅酸鹽礦物，具有極強的親水性。凹土應用于廢水處理時，其吸附能力受到限制的原因主要體現在以下兩點：一是，當水和有機污染物在凹土表面競爭吸附時，水分子被優先吸附，占據了凹土孔道表面的活性吸附位點，使其對有機污染物去除率降低；二是，凹土表面能高，導致其極易聚集成團，比表面積有所減小。因此，天然產出的凹土通常不能滿足水處理去除有機物的要求。

對凹土進行物理或化學改性在水處理領域中已有大量的研究，為了提高污染物的去除率、減少投加量以及盡可能減少對環境造成的二次污染，學者對凹土改性的方法以及改性材料的投加量、溶液pH、溶液初始溶度和反應時間等對吸附效果的影響上進行研究，對工業化應用進行嘗試。

現有的凹土改性技術中，凹土的吸附性能利用得還不夠充分，在處理有機廢水時，存在去除率不高、反應時間較長、適用pH范圍小等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種凹土復合材料及其制備方法，本發明中的凹土復合材料吸附效率高、反應迅速、耐酸堿性強。

本發明提供一種凹土復合材料，包括酸化凹土和負載在酸化凹土上的殼聚糖和二氧化鈦；

所述殼聚糖與酸化凹土的質量比為1：(50～200)；

優選的，所述凹土復合材料為多孔結構；

所述凹土復合材料的孔徑為100～150nm。

所述凹土復合材料的粒徑為1～5μm。

本發明提供一種凹土復合材料的制備方法，包括以下步驟：

A)將凹土與鹽酸溶液混合，將懸濁液進行離心和干燥，得到酸化凹土；

B)將所述酸化凹土加入殼聚糖溶液中，對凹凸進行改性，然后進行離心和干燥，得到殼聚糖/凹土材料；

C)將所述殼聚糖/凹土材料加入鈦酸四丁酯的乙醇溶液中，然后加入無水乙醇、硝酸和水的混合溶液，形成溶膠后進行干燥，得到凹土復合材料。

優選的，所述鹽酸的濃度為1～5mol/L。

優選的，所述步驟A)中的懸濁液中凹土的濃度為200～300g/L。

優選的，所述殼聚糖與所述酸化凹土的質量比為1：(50～200)。

優選的，所述鈦酸四丁酯的體積與所述殼聚糖/凹土材料的質量之比為5：(1～5)。

優選的，所述殼聚糖的脫乙酰度為85～90％。

優選的，所述無水乙醇、硝酸和水的體積比為(10～30)：(5～20)：1。

所述無水乙醇、硝酸和水的混合溶液體積與所述殼聚糖/凹土材料的質量之比為(10～20)：(25～35)。