[发明专利]制备硫掺杂黏土矿物复合材料的方法

说明书

本发明涉及黏土矿物改性的技术领域，公开了一种制备硫掺杂黏土矿物复合材料的方法，以具有吸附性能的黏土矿物和含硫化合物为原料，经水热反应合成新型硫掺杂黏土矿物复合材料，本发明的方法具有设备要求低、低能耗、实际应用价值高等有益效果。本发明为解决复合材料需要满足简单容易制造、成本低廉、天然丰度大、含硫基团要掺杂进黏土内，并且黏土矿物要对污水中的多种有害物质都要吸附效果、同时避免高温、降低反应过程中成本和能耗、及对反应条件和设备要求低的要求。

技术领域

本发明涉及黏土矿物改性的技术领域，尤其涉及了制备硫掺杂黏土矿物复 合材料的方法。

背景技术

水污染现状与工业废水、城镇生活污水排放密切相关。为了去除污水中的 有害物质，制备具有成本低、易得及环境友好型、去除效率高的复合材料显得 尤为重要。

众所周知，硫元素对重金属离子有重要的配位和螯合作用，硫化物很难掺 杂进黏土矿物上，这是由于黏土矿物的结构特性所致。本发明解决了以上技术 问题。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点，在制备硫掺杂黏土矿物复合材料的过程中， 为保证硫元素掺杂到黏土矿物中，又要保证黏土矿物的结构不被完全破坏，同 时降低反应过程中的成本及能耗，及对反应过程中设备要求要低的特点，提供 了一种制备硫掺杂黏土矿物复合材料的方法。本发明的方法具有反应条件温和、 设备要求低、低能耗、收率高等优点。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

制备硫掺杂黏土矿物复合材料的方法，以黏土矿物和含硫化物为原料，经 水热反应，合成硫掺杂黏土矿物复合材料。

作为优选，包括以下步骤：

A.将黏土矿物转入坩埚内，并在马弗炉中焙烧；

B.焙烧后，干燥冷却至室温，在容器中加入硫化物，搅拌均匀配制成溶液， 向其中加入冷却至室温的黏土，混合均匀；

C.将其转入聚四氟乙烯衬套内，将水热合成反应釜置于加热器内，反应 18-36小时后取出，冷却至室温，将悬浮液离心，洗涤至中性，冷冻干燥，存储 于干燥器内，制备得到硫掺杂黏土矿物复合材料。

作为优选，步骤C中，将水热合成反应釜置于加热器内，反应24小时后取 出。

作为优选，黏土矿物进行预处理焙烧温度为260-350℃，焙烧时间为3-5小 时。

作为优选，每1mL含硫化合物中含有0.5-2mg的黏土矿物，硫化物物质的 量浓度为0.1-3mol/L。

作为优选，每1mL含硫化合物中含有1mg的黏土矿物。

作为优选，硫化物物质的量浓度为0.1-2.5mol。

作为优选，硫化物物质的量浓度为1mol或2mol。9.根据权利要求1或2 所述的一种制备硫掺杂黏土矿物复合材料的方法，其特征在于，黏土矿物为凹 凸棒土、膨润土、高岭土、伊利土、活性白土、海泡石粘土中的一种或几种。

作为优选，含硫化合物为硫化钠、硫氢化钠、亚硫酸钠、硫酸钠、硫化钾、 硫氢化钾、亚硫酸钾、硫酸钾中的一种或几种。

本发明通过高温既要对黏土矿物的表面进行结构改性，又不能完全破坏黏 土结构，同时还要保持阴离子交换能力。本发明得到的硫掺杂黏土矿物复合材 料，不仅对重金属离子有良好的吸附效果，也对阳离子染料具有良好的吸附效 果，具有双重吸附功效。

本发明以含硫化合物为改性试剂，以黏土矿物为原材料，经水热反应，可 以得到高产率的新型硫掺杂黏土复合材料，同时可以高效地去除溶液中的亚甲 基蓝、铜离子和铅离子，具有不可比拟的优点。

与现有的改性方法相比，本发明的有益效果是：