[发明专利]一种改性埃洛石吸油剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于吸油剂的合成技术领域，具体涉及一种改性埃洛石吸油剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着工业的快速发展和人民生活水平的迅速提高，石油开采加工及运输总量逐年增加，油污染问题也越来越严重。油性有机物污染具有环境持久性、生物累积性、半挥发性、远距离迁移性及高毒性等特点，易对人类健康造成不可逆转的严重危害，亟待有效遏制和解决。为了对已泄入环境的污油进行迅速有效的处理，使污油对环境的污染降到最低，同时，为了消除生活用油造成的环境污染，迫切需要开发高效的吸油材料。

吸油材料主要分成三大类，即有机合成吸油材料、有机天然吸油材料和无机吸油材料。有机合成材料包括聚合材料聚丙烯酸酯和聚氨脂泡沫，由于它们具有亲油性和疏水性，与其他类型的材料相比，它具有更好的吸附性能，易制备和重复使用，所以是处理油污染的常用材料，但其主要的缺点是不可生物降解或降解速度非常慢。有机天然吸附剂包括麦杆、玉米棒、木质纤维、棉纤，洋麻、树皮和泥炭沼等，其中大部分的吸油率都比有机合成树脂的吸油率高，然而，其缺点是浮力性质差，吸油的同时也吸水。无机矿物包括沸石、硅藻土、珍珠岩、石墨、蛭石和二氧化硅等，它们对非极性有机物的吸附量较小，但其优点是：资源丰富，对环境无害；不可燃，无需防火的安全设备；吸油后容易分离，且再生方法简单，既可以用水蒸汽再生，也可以高温煅烧处理后反复利用。目前为止，未见利用埃洛石制备吸油剂的报道。

埃洛石是一种天然硅酸盐粘土矿物，其分子式是Al₂[Si₂O₅](OH)₄·2H₂O，它有天然的管状结构，管径在20-40nm之间，管长在0.5-2μm之间，埃洛石的比表面积较大，约在21.4-39.8m²/g，有极强的吸附性，且其管状结构对液体可以形成虹吸效应。天然埃洛石矿物具有中空管状结构、高的比表面积、优良的化学及热稳定性，可以用作吸附材料、填充材料和惰性载体等，其应用前景十分广阔。

然而，埃洛石管端和外表面含有大量的羟基，是一种极性较强的矿物，在非极性的油中分散性较差，界面结合力弱，从而限制了其应用。为了提高埃洛石的亲油疏水性能，需要对埃洛石进行改性。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种改性埃洛石吸油剂的制备方法，该方法通过对埃洛石改性制备出吸油速率快，使用温度适宜且可重复多次利用的改性埃洛石吸油剂。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种改性埃洛石吸油剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）埃洛石的纯化：将埃洛石原矿加水捣浆，把浆料过300目筛，浆料静置后取上层悬浮液离心分离，所得沉淀物烘干后粉碎，再将粉碎后的沉淀物配成质量浓度为20%的水溶液，调节pH值为8-9，加入分散剂搅拌混合均匀，静置后取上层悬浮液离心分离，所得沉淀物烘干粉碎得到固体粉末A备用；

（2）埃洛石的酸化：将固体粉末A配成质量浓度为25%的水溶液，加入质量浓度为98%的浓硫酸，加热到100℃搅拌混合均匀，将固体用水反复搅拌洗涤过滤，直至pH值基本不变，所得滤饼烘干粉碎得到固体粉末B备用；

（3）埃洛石的高温活化：将固体粉末B于700-900℃高温活化2-3h后粉碎过筛得到固体粉末C备用；

（4）埃洛石的有机化：将固体粉末C分散于体积分数为95%的乙醇中，并加入固体粉末C质量10%的硅烷偶联剂，于50-60℃超声30-60min，将温度升至78℃回流并继续搅拌2-3h，降至室温后，依次用体积分数为95%的乙醇和去离子水反复洗涤除去多余的硅烷偶联剂，然后于110℃真空干燥6h后粉碎、过筛得到改性埃洛石吸油剂。

进一步限定，步骤（1）中所述的分散剂为低分子量的聚丙烯酸钠、低分子量的聚丙烯酰胺或低分子量的聚乙烯醇中的一种或多种。

进一步限定，步骤（2）中所述的质量浓度为98%的浓硫酸的用量为1g固体粉末A加入质量浓度为98%的浓硫酸0.5mL。

进一步限定，步骤（3）中的高温活化温度为800℃。

进一步限定，步骤（4）中所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

本发明由于采用上述工艺步骤具有以下优点和有益效果：