[发明专利]一种吸附染料直接大红4BS的改性硅藻土材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种吸附染料直接大红4BS的改性硅藻土材料及其制备方法，所述改性硅藻土材料是以硅藻土为基本原料，先经过酸洗得到酸活化硅藻土，再通过水热合成法制备出磁性硅藻土，将所述磁性硅藻土与氯代十六烷基吡啶(CPC)、去离子水、无水乙醇和氨水混合，得到黑色均一的液体，机械搅拌并逐滴加入正硅酸乙酯（TEOS），而后连续搅拌5~7 h，将得到的改性材料用去离子水和无水乙醇清洗，在真空干燥箱中烘干，即制得所述的改性硅藻土材料。经修饰后的改性磁性硅藻土材料具有稳定的化学性质、易回收、分离等优点，更好的提升了硅藻土的吸附性能，特别是在处理废水中的染料直接大红4BS显示出独特的优势。

技术领域

本发明属于无机复合材料技术领域，特别涉及一种吸附染料直接大红4BS的改性硅藻土材料及其制备方法。

背景技术

印染行业是我国用水量、排放废水量较多的工业部门之一，也是我国的主要污染源之一，其废水大量排放到自然水体中，必然导致自然水体的严重恶化。由于印染废水中的染料很多为含偶氮键、多聚芳香环的复杂有机物，有毒难降解，可致癌、致畸、致突变，会对人类健康产生极大影响。因此，有效处理废水中的染料一直受到国内外的关注。

作为一种环境友好型且价格低廉的吸附剂，硅藻土包含大量分布规则的微细孔道，所以具有比表面积大、吸附性能强、密度低、储量丰富等特点。但硅藻土也存在一些缺点，限制了其使用价值，如硅藻土原土中含有伴生杂质、分散性强而沉降性弱、难以实现快速固液分离，这便影响了硅藻土的吸附性能以及回收和再利用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种改性硅藻土材料及其制备方法，所述改性硅藻土材料不仅去除了硅藻土原土中的伴生杂质，并且经修饰后的改性磁性硅藻土材料具有稳定的化学性质、易回收、分离等优点，更好的提升了硅藻土的吸附性能，特别是在处理废水中的染料直接大红4BS显示出独特的优势。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种改性硅藻土材料的制备方法，包括以下步骤：

以硅藻土为基本原料，先经过酸洗得到酸活化硅藻土，再通过水热合成法制备出磁性硅藻土，将所述磁性硅藻土与氯代十六烷基吡啶(CPC)、去离子水、无水乙醇和氨水混合，得到黑色均一的液体，机械搅拌并逐滴加入正硅酸乙酯（TEOS），而后连续搅拌5~7 h，将得到的改性材料用去离子水和无水乙醇清洗，在真空干燥箱中烘干，即制得所述的改性硅藻土材料。

进一步的，硅藻土的酸洗处理具体步骤为：先将硅藻土原土干燥，将干燥好的硅藻土置于硫酸溶液中恒温酸煮，而后冷却至室温，使用去离子水漂洗至中性，烘干后得到所述酸活化硅藻土。

进一步的，所述水热合成法的具体步骤为：将三氯化铁溶于乙二醇中得混合液，再将所述酸活化硅藻土放入混合液中，磁力搅拌，而后加入聚乙二醇、无水乙酸钠（CH₃COONa），继续搅拌互融后形成为黄棕色液体，将液体转入不锈钢聚四氟乙烯反应釜中密封好，放置于烘箱中反应，反应结束冷却至室温，将黑色产物用超纯水和无水乙醇分别漂洗，产物经真空干燥后，得到所述磁性硅藻土。

进一步的，所述磁性硅藻土和CPC的质量比为1:1，所述TEOS与CPC的质量比为4:1。

进一步的，所述酸活化硅藻土和FeCl₃·6H₂O的质量比为1:2.7，所述聚乙二醇与CH₃COONa质量比为1:3.6。

进一步的，所述机械搅拌的温度为20℃~30℃，转速为300rpm。

进一步的，所述改性硅藻土可应用于吸附染料直接大红4BS。

本发明相比现有技术的有益效果为：