[發(fā)明專利]一種硬脂酸鈉與羥基鋁共同改性蒙脫石催化劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010615780.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111804337A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉憲華;任俊;戴業(yè)欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J31/04
• 分類號(hào): B01J31/04;B01J31/26;B01J20/22;C02F1/28;B01J20/30;C02F1/00;C02F101/30;C02F101/38
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本發(fā)明公開(kāi)了硬脂酸鈉與羥基鋁共同修飾鈉基蒙脫石制備新型吸附材料的方法和應(yīng)用，包括如下步驟：加熱使硬脂酸鈉溶解得到溶液A，再取六水合氯化鋁，氫氧化鈉合成羥基鋁水溶液B，將A，B兩溶液同時(shí)攪拌加入鈉基蒙脫石混濁液中，攪拌兩小時(shí)得硬脂酸鈉與羥基鋁共同改性的蒙脫石吸附材料。本發(fā)明制備簡(jiǎn)單易行，工藝可控，效果顯著。本發(fā)明的吸附材料可以用于吸附水體中難處理的酸性染料廢水，如甲基橙(MO)，通過(guò)羥基鋁作為中間體成功將硬脂酸鈉引入鈉基蒙脫石層間中，增大層間距與表面積，引入吸附官能團(tuán)，改善了原始蒙脫石的吸附性能，使得甲基橙去除率最大在85％左右。本發(fā)明的吸附材料可用于多種酸性染料廢水的處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于吸附材料催化劑領(lǐng)域，具體涉及一種硬脂酸鈉與羥基鋁共同改性蒙脫石催化 劑的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與工業(yè)化進(jìn)程的日益加快，人類在進(jìn)行社會(huì)生產(chǎn)，滿 足社會(huì)需要的同時(shí)也產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，水體污染已成為全球性的重大環(huán) 境污染問(wèn)題，最常見(jiàn)的污染就是染料廢水的排放，造成水體透光性下降，水生 生物光合作用下降，溶解氧降低，水質(zhì)惡化，影響水質(zhì)感官，嚴(yán)重危害水生生 態(tài)系統(tǒng)和人類健康，因此需要解決染料廢水問(wèn)題，改善水質(zhì)狀況。

傳統(tǒng)上處理染料廢水方法有離子交換法，膜分離法，吸附法，光催化，生物處理法等， 吸附法由于其效果好，清潔無(wú)污染，工藝簡(jiǎn)單，易于處理微量污染物，吸附劑可重復(fù)利用等 原因而得到廣泛應(yīng)用。常見(jiàn)的吸附材料有活性炭，石墨烯，黏土材料等，但在實(shí)際應(yīng)用中依 然存在諸多缺點(diǎn)，活性炭成本高，且重復(fù)利用困難；石墨烯在吸附過(guò)程易受表面活性官能團(tuán) 影響，效果較差；黏土材料易受表面電荷和晶型結(jié)構(gòu)影響，晶體表面存在大量負(fù)電荷，限制 了其應(yīng)用且效果不理想。

蒙脫石是層狀硅酸鹽黏土礦物，其晶胞由2層Si-O四面體中間夾一層Al-O八面體構(gòu)成， 具有分布廣泛，吸附性，離子交換性，溶脹性和層間結(jié)構(gòu)易控制等特點(diǎn)，使得在環(huán)境治理領(lǐng) 域得到廣泛應(yīng)用，但由于蒙脫石晶體存在負(fù)電荷且層間距較窄，不利于陰離子染料的吸附， 天然蒙脫石很難滿足實(shí)際廢水處理系統(tǒng)的要求，目前，已有酸活化，碳材料復(fù)合，磁化和陽(yáng) 離子表面活性劑等改性方式，但這些技術(shù)普遍存在工藝技術(shù)復(fù)雜，成本高，吸附效果較差。 為此我們需要開(kāi)發(fā)出材料易得，成本低，吸附效果顯著，工藝簡(jiǎn)單的環(huán)保吸附材料，對(duì)染料 廢水污染控制及科學(xué)防治具有現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種硬脂酸鈉與羥基鋁共同改性蒙脫石催化 劑。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種硬脂酸鈉與羥基鋁共同改性蒙脫石催化劑的制備方法。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種硬脂酸鈉與羥基鋁共同改性蒙脫石催化劑的應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

一種硬脂酸鈉與羥基鋁共同改性蒙脫石催化劑的制備方法，其特征是包括如下步驟：

(1)按比例稱取25g-35g六水合氯化鋁溶于200ml去離子水中，攪拌均勻，在攪拌下， 加入200mL、濃度為1.5M-2M的氫氧化鈉水溶液，繼續(xù)攪拌10-12小時(shí)，得到羥基鋁水溶液；

(2)按比例稱取4g-8g鈉基蒙脫石加入100ml-200ml去離子水中，得到鈉基蒙脫石混 濁液；

取0.29g-2.9g的硬脂酸鈉，加入60ml-100ml去離子水中，加熱使硬脂酸鈉溶解得到溶 液A；

取20.7-31.1ml步驟(1)獲得的羥基鋁水溶液加去離子水稀釋到75ml-100ml，得到溶液 B；

(3)將步驟(2)中制備的溶液A與溶液B分別滴加到鈉基蒙脫石混濁液中，攪拌60-120min，以10000rpm的轉(zhuǎn)速離心，隨后依次用無(wú)水乙醇與去離子水洗滌各3次，干燥，得 到一種硬脂酸鈉與羥基鋁共同改性蒙脫石催化劑。