[发明专利]一种净化水质的纳米复合材料

说明书

技术领域

本发明本发明涉及一种净化水质的纳米复合材料，属于水处理领域。

背景技术

随着我国城镇化速度的加快,各地工业产业规模不断扩张,城市规模不断扩大,生活用水和工业用水的需求量也日渐紧缺。为了缓解水资源医乏的困境,节约用水,重复再利用水源成为研究的热点。目前常见的水处理方法主要有生物法、化学沉淀、吸附法等化学沉淀法主要是通过向污水中加入化学物质将污水中重金属离子形成沉淀,经过滤后去除污水中的重金属离子这种方法需要的量较大,而且有可能带来二次污染现有吸附方法中虽然对净化污水有一定成效,但仍存在吸附物质不可再生,重复利用性差等不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净化水质的纳米复合材料,具有优异的净化效果。

一种净化水质的纳米复合材料，其制备方法包括以下步骤：

将纳米硅藻土10份、三硅酸二镁5份和泼尼松龙磷酸钠2份加入到6份4—甲氧基丁酸中,温度升至60℃,搅拌10min,得到混合物A；将偏硅酸钠12份、六氟硅酸钡8份和三聚磷酸钠1份加入20份改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛和10份4—甲基水杨酸的混合液中,温度升至40℃，搅拌15min，得到混合物B；然后将混合物A和B依次加入到14份异丙醇中，,温度设置为80℃,静置反应20min，随后经干燥、造粒处理后即可得到所述水质净化纳米复合材料。

所述的改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛制备方法如下：

步骤1、 将25份Na-LTA沸石研磨过筛至100目,再将过筛后的Na-LTA沸石粉置于电炉加热装置中以10℃/min的升温速率加热至1000℃保温3h后,制得Na-LTA粉末；

步骤2、 将10份MCM-42沸石分子筛粉末与25份得到的Na-LTA粉末混合,然后加入30份丙三醇融合剂搅拌均匀,于300℃下油浴2h，室温下静置1h以上，弃掉上清液,用超纯水洗净下层物质，得到复合分子筛；

步骤3、 然后向35份上述复合分子筛中缓慢加入9份高锰酸钾，加入速度严格控制，以保证温度低于20℃,然后移去冰浴,使用水浴并保持温度在35℃左右,保温2小时，搅拌下缓慢开始加入120份去离子水,体系猛烈升温到98℃,后用98℃水浴保持15分钟；

步骤4、 然后用80份温热60℃去离子水进一步稀释,然后加入过量30%双氧水以还原体系中剩余的高锰酸钾和为二氧化锰,趁热过滤，用体积比为1:10的盐酸溶液洗涤一次,水洗三次，在烘箱中45℃干燥。

步骤5、将上述制备的氧化复合分子筛研磨成粉末,以保证充分受热膨胀,逐步升温至200℃,装入管式炉内,加热管口处密封,热电偶与加热管底部接触以保证测温准确。热膨胀结束后,得到氧化改性Na-LTA/MCM-42纳米材料。

所述的纳米硅藻土制备方法如下：

将10份硅藻加入份去400份去离子水中,调节PH=12,搅拌50min,加入8份阳离子表面活性剂EST和10份阴离子表面活性剂ABS,搅拌升温至80℃,搅拌保温2h,降温后离心分离,在100℃下烘干,冷却后粉碎过筛到插层改性硅藻土，将得到的插层改性硅藻土加入到装有6.4份偶联剂KH-560和80份丙酮的烧瓶中,加热至50℃,搅拌反应1.5h,挥发丙酮、冷却、干燥、过筛得到所述纳米硅藻土。

有益效果：本发明制备的水质净化复合材料，将Na-LTA/MCM-42复合分子筛用强氧化剂高锰酸钾氧化处理再进行有机弱酸改性,削弱了复合分子筛之间的结合力,使层间晶格裂开, 使层间距扩大,比表面积增大大、孔隙率提高，表面活性剂的加入改变了纳米材料表面的高极性,使层间由亲水性转变为亲油性,降低其表面能；此外，改性后的纳米硅藻土有大孔和微孔等优点,可以增大复合分子筛与金属离子的接触面积,提高吸附量, 强化了分子筛吸附传质过程,起到快速吸附与精密过滤净化金属离子的双重功能。

具体实施方式

实施例1

一种净化水质的纳米复合材料，其方法包括以下步骤：

将纳米硅藻土10份、三硅酸二镁5份和泼尼松龙磷酸钠2份加入到6份4—甲氧基丁酸中,温度升至60℃,搅拌10min,得到混合物A；将偏硅酸钠12份、六氟硅酸钡8份和三聚磷酸钠1份加入20份改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛和10份4—甲基水杨酸的混合液中,温度升至40℃，搅拌15min，得到混合物B；然后将混合物A和B依次加入到14份异丙醇中，,温度设置为80℃,静置反应20min，随后经干燥、造粒处理后即可得到所述水质净化纳米复合材料。