[发明专利]一种具有优异亲油疏水性的石英砂滤料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有优异亲油疏水性的石英砂滤料，其特征在于，所述石英砂滤料是将石英砂通过表面改性液进行表面改性，然后再通过自组装液进行分子膜的自组装，最后通过铁铜改性液进行复合改性，得到所述石英砂滤料；所述表面改性液，按质量份数计，主要由以下组分构成：无水乙醇390-400份、三(羟甲基)氨基甲烷25-28份、纳米氧化锌1.5-1.6份、盐酸多巴胺0.002-0.003份；所述自组装液，按质量份数计，主要由以下组分构成：偶联剂5-20份、溶剂80-100份；所述偶联剂为十八烷基三氯硅烷与十三烷酸、钛酸酯偶联剂 DN101、硅烷偶联剂KH550、铝酸酯偶联剂 DL411中的一种；所述铁铜改性液，按质量份数计，主要由以下组分构成：FeCl3·6H2O溶液60~80份、CuSO4-5H2O溶液25-35份。

2.根据权利要求1所述的具有优异亲油疏水性的石英砂滤料，其特征在于，所述偶联剂为十八烷基三氯硅烷、十三烷酸，所述溶剂为无水乙醇；所述十八烷基三氯硅烷、十三烷酸溶解在无水乙醇中。

3.根据权利要求1所述的具有优异亲油疏水性的石英砂滤料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂 DN101，所述溶剂为异丙醇；所述钛酸酯偶联剂 DN101溶解在异丙醇中。

4.根据权利要求1所述的具有优异亲油疏水性的石英砂滤料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550，所述溶剂为去离子水和无水乙醇的混合液；所述硅烷偶联剂KH550溶解在去离子水和无水乙醇的混合液中。

5.根据权利要求1所述的具有优异亲油疏水性的石英砂滤料，其特征在于，所述偶联剂为铝酸酯偶联剂 DL411，所述溶剂为无水乙醇；所述铝酸酯偶联剂 DL411溶解在无水乙醇中。

6.根据权利要求1所述的具有优异亲油疏水性的石英砂滤料，其特征在于，所述石英砂是采用20-30 目的不锈钢钢筛筛选出粒径为0.55~0.83 mm 的石英砂；所述纳米氧化锌的平均粒径为50-60nm；所述FeCl3·6H2O溶液为2mol/L；所述CuSO4-5H2O溶液为0.5mol/L。

7.根据权利要求1至6任一项所述具有优异亲油疏水性的石英砂滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）石英砂的预处理：用 20-30 目的不锈钢钢筛筛选出粒径为 0.55~0.83 mm 的石英砂，用去离子水反复清洗至不再浑浊，然后放入真空干燥箱100- 110℃下烘干10-15 h；冷却后再将石英砂在1mol/L 的硝酸溶液中浸泡20-24h，再用无水乙醇浸泡30min，最后水洗烘干待用；

（2）表面改性：按照所述配方，将三(羟甲基)氨基甲烷溶解在无水乙醇中，得到三(羟甲基)氨基甲烷的乙醇溶液，再将纳米氧化锌、盐酸多巴胺加入上述三(羟甲基)氨基甲烷的乙醇溶液中溶解，得到表面改性液；将上述预处理后的石英砂放入表面改性液中进行表面改性；

（3）分子膜的自组装：按照所述配方，将偶联剂溶解在溶剂中，得到自组装液；将上述表面改性后的石英砂放入自组装液中， 自组装液完全淹没石英砂， 置于90-120℃的恒温水浴锅中，电动搅拌10-15min后取出，在 80-120℃下干燥 2-3h，冷却后用水浸泡 20-24h，再水洗 3-5 次，最后在90-100℃下烘干；

铁铜复合改性：按照所述配方，将FeCl3·6H2O溶液、CuSO4-5H2O溶液与上述石英砂混合，搅拌后沉积10～12h，结束将石英砂取出置于微波炉体内，在800-1000W的微波功率下微波加热0.5～1.0h，取出后冷却至室温，用蒸馏水洗去石英砂表面未负载上的铁铜改性液，再置于100-120℃烘箱中烘干，得到所述石英砂滤料。

8.根据权利要求7所述具有优异亲油疏水性的石英砂滤料的制备方法，其特征在于，所述表面改性，具体包括如下步骤：将上述预处理后的石英砂放入表面改性液中，采用超声波清洗器以40-60Khz超声分散3-6min，然后恒温搅拌器以600-800rpm的转速搅拌12-18h，取出后放置在烘箱在80-100℃下烘干；采用恒温搅拌器以600-800rpm的转速搅拌1-2h，取出后放置在在烘箱中在80-100℃下烘干，得到表面改性后的石英砂。