[發明專利]一種吸附降解場地異味物質的膨潤土復合材料的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202011135272.4
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112316893B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 張猛;馮美云;林匡飛;陳秀榮;徐仲均;張婷婷;史儀;白雪
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01J20/12
• 分類號: B01J20/12;B01J20/04;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 陳巍

1.一種吸附降解場地異味物質的膨潤土復合材料，其特征在于，首先利用有機改性劑和殼聚糖對膨潤土進行插層改性處理，而后利用原位反應工藝，以氯化鈣和過氧化氫為制備原材料，堿性條件下通過陽離子表面活性劑的促進作用，在膨潤土層狀結構間原位生成納米-微米級過氧化鈣(CaO₂)顆粒；

所述吸附降解場地異味物質的膨潤土復合材料的制備過程由以下步驟組成：

(1)在蒸餾水中溶解一定量的有機改性劑并混合均勻，而后加入一定量的膨潤土，25～70℃水浴條件下高速攪拌至乳液狀；

(2)加入殼聚糖的乙酸溶液，超聲清洗機內超聲處置30～90min，抽濾產物用乙醇溶液洗滌2～3遍，再用蒸餾水洗滌2～3遍；清洗后的產物在80～120℃條件下烘干，研磨后過200目篩備用，即得到有機插層改性膨潤土；

(3)制備陽離子表面活性劑的水溶液并混合均勻，加入氯化鈣粉末，超聲處置30～90min，而后加入有機插層改性膨潤土，超聲處置60～120min得到混合液1；

(4)慢速攪拌條件下，向冰水混合物中加入設定量的氨水并混合均勻，而后加入設定量的過氧化氫并混合均勻，得到混合液2；

(5)快攪拌條件下，將混合液2逐漸倒入混合液1中并混合均勻；反應完畢后抽濾，過程中以蒸餾水洗滌2～3遍，抽濾產物在80～120℃條件下烘干，研磨后過200目篩備用，即獲得有機插層改性膨潤土-CaO₂復合材料；

所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基季銨溴化物或十八烷基二甲基芐基季銨氯化物中的一種或幾種，其在溶液中的質量分數為0.01％～0.1％；超聲頻率20～40kHz。

2.根據權利要求1所述的吸附降解場地異味物質的膨潤土復合材料，其特征在于，步驟(1)所述的膨潤土為鈉基膨潤土，粒徑6.5～75μm；有機改性劑為長碳鏈季銨鹽類插層改性劑，包括十二烷基芐基二甲基氯化銨、十六烷基芐基二甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基芐基二甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、二十二烷基三甲基氯化銨中的一種或幾種，有機改性劑的用量為膨潤土陽離子交換量的30％～60％。

3.根據權利要求1所述的吸附降解場地異味物質的膨潤土復合材料，其特征在于，步驟(2)所述的膨潤土與殼聚糖的質量份數比為100:1～100:10；乙酸溶液體積分數1％～3％；超聲頻率20～40kHz。

4.根據權利要求1所述的吸附降解場地異味物質的膨潤土復合材料，其特征在于，步驟(4)所述的慢速攪拌轉速為100～250rpm；所述氨水中NH₃的濃度≥28％，純度為電子級，占混合液體積的1％～8％；所述過氧化氫為濃度≥50％的雙氧水，與氯化鈣的質量分數比為4:1～8:1；加入冰水混合物中避免混合液溫度過高。

5.根據權利要求1所述的吸附降解場地異味物質的膨潤土復合材料，其特征在于，步驟(5)所述的快攪拌轉速為300～500rpm；有機插層改性膨潤土-CaO₂復合材料，CaO₂負載量占復合材料總質量的10％～50％。

6.一種根據權利要求1-5任一項所述吸附降解場地異味物質的膨潤土復合材料在農藥行業場地非擾動界面土壤異味物質的擴散控制方面的應用。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，應用方法為直接將吸附降解場地異味物質的膨潤土復合材料均勻噴灑于農藥行業場地非擾動界面土壤之上，適用于土壤界面濕度較大的情形；或者制成質量分數10％～50％的水漿液，均勻噴灑于農藥行業場地非擾動界面土壤之上。