[发明专利]一种废水处理用复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种废水处理用复合材料及其制备方法，先将椰丝纤维粉碎成椰丝纤维粉末，然后将椰丝纤维粉末超声波分散于尿素‑氢氧化钠水溶液中，接着加入豆粕和环氧氯丙烷，超声波振荡反应，离心取沉淀，得到偶联聚合物；再将偶联聚合物置于密封高压釜中，利用超临界二氧化碳进行发泡处理，得到发泡产物；最后将发泡产物转移至化学气相沉积腔室中，引入叔丁基过氧化氢和2‑(全氟辛基)‑乙基甲基丙烯酸酯、二甲基二氯硅烷的蒸气，在发泡产物的表面聚合实现反应沉积，得到一种废水处理用复合材料，以生物质为主要原料，避免了造成二次污染，且吸油倍率高，具有良好的推广前景。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种废水处理用复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着工业化进程的加快，水体中油类污染物和石油泄漏问题越来越多。水体中的油污染主要来自于油轮与航运如油船、油罐泄漏事故等，其他来自于城市污水以及工业废水排放中的油分。油污染已经成为海水以及河流的严重污染现象，加剧了生态环境恶化的进程，对人类生活构成了严重威胁。

水体中油污染处理方法主要包括物理方法(如吸附)、化学方法(如原位燃烧、凝固、化学降解)和微生物降解法这三种方法。其中燃烧可能会造成二次污染，凝固法成本较高，化学降解不彻底且加入的分散剂还有一定毒性，微生物降解速度慢、效率低；物理吸附法因是利用复合材料来进行吸附处理，复合材料成本较低，可快速吸附溢油且无毒性，因而与前两类处理方法相比，具有较为经济、效率和环保的优势。

现有的复合材料主要包括两大类，一类是天然复合材料，如原棉、羊毛、农作物秸秆等多孔材料，主要成分是纤维素，含羟基较多，有较大的亲水性，导致其吸油量不大，吸油倍率较小；而且油水选择性不高，往往吸油的同时也吸水，减弱了其吸油和保油能力。另一类为化学合成复合材料，如聚丙烯纤维，聚乙烯纤维等，由于它们具有亲油性和疏水性，与其他类型的材料相比，具有更好的吸附性能，易制备和重复使用。但是制备工艺复杂，成本高，吸油后回收处理相对困难，吸油后保油性差，稍一加压就会重新漏油，最重要的是，废弃后难以降解，处理不当有可能造成二次污染。

另外，现有的复合材料吸油时间较长，吸油品种也比较单一，大部分仅能够吸收小分子油类(例如二甲苯，二氯甲烷等)，而对汽油、柴油或植物油等大分子油类则几乎无法吸收。

专利CN105854836B公开了一种废水处理用复合材料，通过在间规聚丙烯中，以特定比例混合疏水改性剂和聚乙烯醇，从而提高吸油倍率和疏水性，但是其主要成分还是化学合成的聚丙烯，存在二次污染风险，而且产品的吸油倍率并不理想。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种废水处理用复合材料及其制备方法，本发明复合材料以生物质为主要原料进行制备，所得材料对于含油废水处理的效果显著，应用前景广阔。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种废水处理用复合材料的制备方法，具体步骤如下：

(1)先将椰丝纤维粉碎成椰丝纤维粉末，然后将椰丝纤维粉末超声波分散于尿素-氢氧化钠水溶液中，接着加入豆粕和环氧氯丙烷，超声波振荡反应，离心取沉淀，得到偶联聚合物；

(2)再将偶联聚合物置于密封高压釜中，利用超临界二氧化碳进行发泡处理，得到发泡产物；

(3)最后将发泡产物转移至化学气相沉积腔室中，引入叔丁基过氧化氢和2-(全氟辛基)-乙基甲基丙烯酸酯、二甲基二氯硅烷的蒸气，在发泡产物的表面聚合实现反应沉积，即得所述的一种废水处理用复合材料。

优选的，步骤(1)中，椰丝纤维粉末的粒径为100～200目。

优选的，步骤(1)中，椰丝纤维粉末、豆粕、环氧氯丙烷的质量比为1：2～3：2～3。