[发明专利]凹土负载介孔二氧化硅-海藻酸钠吸附材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种凹土负载介孔二氧化硅‑海藻酸钠吸附材料的制备方法，包括如下步骤：取凹土粉体，溶于稀酸中，搅拌均匀后得到凹土悬浊液；所述凹土悬浊液经抽滤、烘干、碾磨后得到酸化凹土；将酸化凹土加入到海藻酸钠水溶液中，搅拌均匀后，经离心、干燥后得到凹土‑海藻酸钠复合物；取介孔二氧化硅溶于水中，依次加入表面活性剂和甲醇，超声使得介孔二氧化硅颗粒均匀分散；再向介孔二氧化硅溶液中加入凹土‑海藻酸钠复合物，调节pH值为2‑5，搅拌均匀后，离心、干燥，即得到本发明的凹土负载介孔二氧化硅‑海藻酸钠吸附材料。本发明的凹土负载介孔二氧化硅‑海藻酸钠吸附材料，用于废水处理时，稳定性好、吸附效率高。

技术领域

本发明涉及吸附材料技术领域，具体涉及一种凹土负载介孔二氧化硅-海藻酸钠吸附材料及其制备方法。

背景技术

凹土(简称ATP)，是一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有极强的亲水性。凹土应用于废水处理时，其吸附能力受到限制的原因主要体现在以下两点：一是，当水和有机污染物在凹土表面竞争吸附时，水分子被优先吸附，占据了凹土孔道表面的活性吸附位点，使其对有机污染物去除率降低；二是，凹土表面能高，导致其极易聚集成团，比表面积有所减小。因此，天然产出的凹土通常不能满足水处理去除有机物的要求。

对凹土进行物理或化学改性在水处理领域中已有大量的研究，为了提高污染物的去除率、减少投加量以及尽可能减少对环境造成的二次污染，学者对凹土改性的方法以及改性材料的投加量、溶液pH、溶液初始溶度和反应时间等对吸附效果的影响上进行研究，对工业化应用进行尝试。

现有的凹土改性技术中，凹土的吸附性能利用得还不够充分，在处理有机废水时，存在去除率不高、反应时间较长、适用pH范围小等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种凹土负载介孔二氧化硅-海藻酸钠吸附材料，与现有技术相比，该吸附材料用于废水处理时，稳定性好、吸附效率高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了凹土负载介孔二氧化硅-海藻酸钠吸附材料的制备方法，包括如下步骤：

1)取凹土粉体，溶于稀酸中，搅拌均匀后得到凹土悬浊液；所述凹土悬浊液经抽滤、烘干、碾磨后得到酸化凹土；

2)将酸化凹土加入到海藻酸钠水溶液中，调节pH至4-6，搅拌均匀；经离心、干燥后得到凹土-海藻酸钠复合物；

3)取介孔二氧化硅溶于水中，依次加入表面活性剂和甲醇，超声使得介孔二氧化硅颗粒均匀分散；再向介孔二氧化硅溶液中加入凹土-海藻酸钠复合物，调节pH值为2-5，搅拌均匀后，离心、干燥，即得到本发明的凹土负载介孔二氧化硅-海藻酸钠吸附材料。

优选的，在步骤1)中，所述稀酸为浓度为1-2mol/L的盐酸或硫酸；得到的凹土悬浊液的浓度为50-300g/L；更优选的，所述凹土悬浊液的浓度为100-200g/L。

优选的，在步骤1)中，抽滤后，收集滤纸上的固形物，用去离子水洗涤2-3次，然后再烘干、碾磨得到酸化凹土。

优选的，在步骤2)中，海藻酸钠与酸化凹土的质量比为1：(100-500)。更优选的，海藻酸钠与酸化凹土的质量比为1：(100-300)。

优选的，在步骤2)中，海藻酸钠水溶液的浓度为2-10g/L，更优选的，海藻酸钠水溶液的浓度为5-10g/L。

优选的，步骤3)中，介孔二氧化硅与凹土-海藻酸钠复合物的质量比为1：(20-100)。更优选的，介孔二氧化硅与凹土-海藻酸钠复合物的质量比为1：(50-80)。

优选的，在步骤3)中，所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵。

优选的，所述介孔二氧化硅的制备方法为：