[发明专利]一种二氧化硅气凝胶掺杂钙沸石水处理剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化硅气凝胶掺杂钙沸石水处理剂及其制备方法，所述的水处理剂是由下述重量份的原料组成的：三乙胺0.1‑0.2、二氧化硅气凝胶5‑7、钙沸石100‑140、过硫酸铵1‑1.3、甲基丙烯酸缩水甘油酯5‑7、氨基硅烷偶联剂3‑4、丙烯酰胺40‑50。本发明的材料采用了二氧化硅气凝胶、钙沸石粉、聚丙烯酰胺协调处理的方法，处理效果好，且成品的稳定性高，不易分散，自沉降效果好，回收方便，且二氧化硅气凝胶与聚丙烯酰胺可以均匀的分布在钙沸石粉的微孔结构中，不仅提高了絮凝效果，而且还便于清理，重复利用率高且处理方便。

技术领域

本发明属于水处理剂领域，具体涉及一种二氧化硅气凝胶掺杂钙沸石水处理剂及其制备方法。

背景技术

绿色水处理剂是目前工业循环冷却水领域研究和开发的热点，积极开发运合中国国情的绿色水处理剂不仅有积极的环境意义，也具有重要的经济价值；

目前市场上常用的水处理剂的功能性比较单一，一般只能对特定的废水环境进行处理，且市场上的大部分水处理剂都有对环境有害的元素，因此，本发明的目的就是提供一种使用环保性好，功能性强，使用稳定性高，应用范围广的水处理剂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种二氧化硅气凝胶掺杂钙沸石水处理剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种二氧化硅气凝胶掺杂钙沸石水处理剂，它是由下述重量份的原料组成的：三乙胺0.1-0.2、二氧化硅气凝胶5-7、钙沸石100-140、过硫酸铵1-1.3、甲基丙烯酸缩水甘油酯5-7、氨基硅烷偶联剂3-4、丙烯酰胺40-50。

所述的氨基硅烷偶联剂是硅烷偶联剂kh550.

所述二氧化硅气凝胶掺杂钙沸石水处理剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；

(2)取钙沸石，送入到浓度为0.8-1mol/l的氢氧化钠中，浸泡1-2小时，出料，在600-700℃下煅烧1-2小时，冷却后磨成细粉，与甲基丙烯酸缩水甘油酯混合，加入到混合料重量3-5倍的去离子水中，在80-90℃下保温搅拌2-4小时，得钙沸石分散液；

(3)取二氧化硅气凝胶、氨基硅烷偶联剂混合，加入到混合料重量6-8倍的无水乙醇中，升高温度为60-65℃，保温搅拌1-2小时，蒸馏除去乙醇，得氨基二氧化硅气凝胶；

(4)取上述氨基二氧化硅气凝胶，加入到上述钙沸石分散液中，搅拌均匀，升高温度为170-190℃，加入三乙胺，保温搅拌4-7小时，得改性钙沸石分散液；

(5)取丙烯酰胺，加入到上述改性钙沸石分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-75℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-5小时，出料，抽滤，将滤饼水洗，真空50-60℃下干燥2-4小时，冷却至常温，即得所述二氧化硅气凝胶掺杂钙沸石水处理剂。

本发明的优点：

本发明以钙沸石为原料，通过在碱性溶液中处理后，可以改善其微孔结构的稳定性，然后采用甲基丙烯酸缩水甘油酯处理，利用环氧基团可以将其键合在钙沸石的表面，之后采用氨基硅烷偶联剂处理二氧化硅气凝胶，与环氧改性的钙沸石共混，在三乙胺的催化作用，高温开环，实现了钙沸石粉与二氧化硅气凝胶的紧密结合，增大了二氧化硅气凝胶在钙沸石微孔内部的分散概率和分散稳定性，之后，以丙烯酰胺为单体，在该改性钙沸石分散液中分散，而甲基丙烯酸缩水甘油酯中活泼的碳碳双键可以参与到聚合反应中，从而实现了聚丙烯酰胺与二氧化硅气凝胶掺杂沸石粉间的良好分散相容性，从而提高了成品材料的力学稳定性；