[發明專利]輕質無機粒子表面負載棒狀二氧化鈦陣列的可逆式浮油回收劑的制備方法

有效

• 申請號: 201910490865.3
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110180496B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 王金剛;王秀娟;韓樹偉
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/30;B01D17/022;B01J20/34
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 薛鵬喜

本發明公開了輕質無機粒子表面負載棒狀TiO₂陣列的可逆式浮油回收劑的制備方法。以無機粒子為載體采用種子負載并水熱合成的方式在無機載體粒子表面合成棒狀TiO₂陣列，對其改性后制得輕質無機粒子表面負載棒狀TiO₂陣列的可逆式浮油回收劑。本發明成本低、使用安全性高、制備方法簡單，使用方便、回收簡單，吸油后的浮油容易脫附、有利于有使用價值浮油的回收復用，回收劑可重復使用。

技術領域

本發明屬于水面浮油吸附劑領域，具體的涉及輕質無機粒子表面負載棒狀TiO₂陣列的可逆式浮油回收劑的制備方法。

背景技術

輕質浮油由于其易擴散的特點，易在水面形成油膜，隔絕水與空氣，造成水生動植物缺氧，需要采取有效的方式加以去除，以免對水生生物造成災難性后果。與化學消解方式只是將油污暫時“溶解”且在水中引入新的化學污染不同，物理吸附是綠色無污染的回收方法，主要是利用吸油毯和吸油棉回收浮油，但這種吸附材料的主要缺點是載體物質化學穩定性不高，后期處理也存在一定困難。采用疏水改性處理的輕質無機粒子進行浮油吸附回收是一種較為有效的方式，這種粒子主要組分是耐高溫、耐酸堿的類陶瓷組分，使用安全性高、價格低廉，但能漂浮的無機輕質粒子通常為內部空心但表面光滑的閉孔結構，疏水性和比表面積均有限，導致浮油吸附能力不足。此外，這種無機粒子為基礎的回收劑在將浮油回收后，后期分離存在一定困難，對有價值浮油不能有效回收，簡單的焙燒處理會帶來較大浪費。

發明內容

本發明的目的是提供輕質無機粒子表面負載棒狀TiO₂陣列的可逆式浮油回收劑的制備方法，成本低、使用安全性高、制備方法簡單，使用方便、回收簡單，吸油后的浮油容易脫附，回收劑可重復使用。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明第一方面提供輕質無機粒子表面負載棒狀TiO₂陣列的可逆式浮油回收劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將乙醇、水、乙烯基三乙氧基硅烷和冰醋酸混合配成溶液A；然后在溶液A中加入輕質無機粒子與鈦酸四丁酯繼續攪拌，靜置；待混合體系分層后，將漂浮于上層的輕質無機粒子分離出來烘干，焙燒后得到負載TiO₂晶種的輕質無機粒子；

(2)將濃鹽酸與水混合，加入鈦酸四丁酯配成溶液B；繼續攪拌至體系透明，將步驟(1)得到的負載TiO₂晶種的輕質無機粒子加入溶液B中進行水熱反應；分離出粒子后清洗，烘干得到負載棒狀TiO₂陣列的輕質無機粒子；

(3)將步驟(2)得到的負載棒狀TiO₂陣列的輕質無機粒子與改性劑混合，充分浸漬后分離，烘干得到輕質無機粒子表面負載棒狀TiO₂陣列的可逆式浮油回收劑。

優選的，溶液A中乙醇、水、乙烯基三乙氧基硅烷和冰醋酸的質量比為(46～50):(0.8～1.2):(0.4～0.6):(0.4～0.6)；更為優選的，所述溶液A中乙醇、水、乙烯基三乙氧基硅烷和冰醋酸的質量比為48:1:0.5:0.5；所述溶液A、輕質無機粒子與鈦酸四丁酯的質量比為(48～52):(2.5～3.5):(0.4～0.6)，更為優選的，所述溶液A、輕質無機粒子與鈦酸四丁酯的質量比為50:3:0.5。

優選的，所述輕質載體粒子為粉煤灰粒子、玻化微珠粒子或珍珠巖粒子。

優選的，所述焙燒的溫度為430～470℃，焙燒時間為1.5～2.5h。

優選的，所述濃鹽酸、水與鈦酸四丁酯的加入量為(18～22)ml:(18～22)ml:(1.5～2.5)ml；更為優選的，所述濃鹽酸、水與鈦酸四丁酯的加入量為20ml:20ml:2ml。

優選的，所述水熱反應的反應溫度為140～160℃，反應時間為5～7h。