[发明专利]一种PDMS板状填料及其制备方法

说明书

一种PDMS板状填料及其制备方法，属于废气处理领域，本发明包括PDMS主剂和硬化剂、发泡剂、生产模具、自制穿透针。将PDMS主剂与硬化剂按照一定的比例混合后，加入一定量的发泡剂对其进行改性，使成型填料内部疏松多孔。混合均匀后倒入生产模具内，插入自制钢针，增加填料内部孔道。将模具与液体在烘箱内加热成型后取出，即得PDMS板状新型填料。经改性过的板状填料疏松多孔，有一定的疏水性，具有较好的生物亲和力，适合用于降解疏水性VOCs的生物滴滤塔内。实现了生物滴滤塔内填料由无序化逐渐向有序化发展的一步。

技术领域

本发明属于废气处理领域，具体涉及一种新型聚二甲基硅氧烷(PDMS)板状填料及其制备方法。

背景技术

可挥发性有机物(VOCs)包括亲水性VOCs和疏水性VOCs两大类，在工业生产中大量排放，时刻威胁着环境与人体健康。其中，疏水性VOCs由于其在水中溶解度较低，治理方法的选择更加局限。与其它方法相比，生物方法因其工艺流程简单，运行成本低，无二次污染而更适合用于VOCs的治理。而疏水性VOCs在生物法处理过程中因为较大的传质阻力，是废气处理过程中的一大难点。

针对上述问题，本发明通过改善填料的特性来提高传质效率，从而提高生物法降解疏水性VOCs的效率。目前用于生物法的填料主要有陶粒、火山岩、改性硅藻土、活性炭、鲍西环、拉尔环等惰性填料，也有椰壳等非惰性填料。这类填料的使用通常只考虑其孔隙率、比表面积、密度等，很少有学者从填料的疏水性方面考虑，提高生物法对疏水性VOCs的降解效率。且这些填料在塔内的堆积往往无序。

PDMS即聚二甲基硅氧烷，是有机硅的一种，因其制作简单而被广泛应用于微流控等领域，但在生物法处理废气方面开发尚浅。PDMS具有较好的生物亲和力与疏水性，使之适合微生物生长的同时又降低了传质阻力，比较适合用于生物法处理疏水性VOCs方面。但其也存在比表面积小等缺点，因此，开发一种通过改性可用于生物法治理疏水性VOCs的填料具有非常重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于生物滴滤塔治理疏水性VOCs的新型板状填料，其具有简单的结构构造，挂膜迅速，挂膜所需菌量少，降解疏水性VOCs效率高等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种PDMS板状填料的制备方法，包括以下步骤：

a.将PDMS主剂与硬化剂以一定比例混合，充分搅拌均匀以备用，得到PDMS预聚液；

b.将发泡剂碳酸氢铵加入到上述PDMS预聚液中，充分搅拌均匀，得到混合液；

c.将步骤b的混合液倒入水平放置的模具中，从上部竖直向下向每个半圆形凹槽内插入穿透针即穿透针直达模具半圆形凹槽底部，使得插入的长度与外面露出的长度相等，放入烘箱内加热固化，成型后取出，即得第一次半面板球状的PDMS板状填料；

d.将b中所配制的混合液重新倒入模具内，此磨具内对应的为第二次半面板球状的PDMS板状填料，将c中制备好的第一次半面板球状的PDMS板状填料面面相对地盖在模具上，放入烘箱内固化，成型后取出，即得PDMS板状填料，第一次半面板球状的PDMS板状填料与第二次半面板球状的PDMS板状填料为镜像对称。

最终得到的PDMS板状填料结构为中间为板状结构，板状结构相背的两个面上分别均匀分布有多个半球形凸起。半球形凸起的排列为三角形阵列，四边形阵列等。

将所得PDMS板进行修剪成一定规格后，即可用于生物滴滤装置。

优选地，步骤a中，优选主剂与硬化剂的体积比为10:1。

优选地，步骤b中，发泡剂碳酸氢铵在PDMS预聚液中的浓度为0.1-0.15g/ml。