CN107551988A - 一种环湖精/海泡石复合材料以及制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环湖精/海泡石复合材料的制备工艺，第一步，天然海泡石的纯化；第二步，等离子体修饰天然海泡石；第三步，环湖精/海泡石复合材料的制备。本发明所得复合材料对印染废水各种有机质具有很好的吸附性能，本发明低温等离子体法可以直接将目标官能团直接修饰在材料表面，不会破环材料的结构，而且等离子体过程中产生自由电子，正负离子，激化分子或原子及其自由基等多种高能活性粒子明显提高复合材料的吸附性能和稳定性。同时环湖精和海泡石等原材料成本低，工艺简单，易于推广应用。

Description

一种环湖精/海泡石复合材料以及制备工艺

技术领域

本发明涉及一种环湖精/海泡石复合材料以及制备工艺。

背景技术

随着我们染料工业的快速发展，目前使用的染料(例如PVA浆料，人造丝皂化物及大量新型助剂)以达到数万种。印染工业作为我国主要水污染行业之一由于具有毒性强，废水量大，成分复杂，色度深等特点，存在处理难度较大的难题。为了减轻印染生产成本，提高经济效益，节约水资源，降低环境的污染，对印染废水进行处理的必要性日益突出。目前，对印染废水的处理方法有过滤法，絮凝沉淀法，光催化/化学氧化法，电解法，生物降解法和吸附法。吸附法由于操作简单和高效等特点已经广泛地应用环境污染物的处理。然而，如何选择使用高效率低成本的吸附材料是目前研究的重点。

本申请人设计一种环湖精/海泡石复合材料的制备工艺，该复合材料对印染废水各种有机质具有很好的吸附性能，以满足现有市场的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种环湖精/海泡石复合材料的制备工艺，该复合材料对印染废水各种有机质具有很好的吸附性能，本发明低温等离子体法可以直接将目标官能团直接修饰在材料表面，不会破环材料的结构，而且等离子体过程中产生自由电子，正负离子，激化分子或原子及其自由基等多种高能活性粒子明显提高复合材料的吸附性能和稳定性。同时环湖精和海泡石等原材料成本低，工艺简单，易于推广应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种环湖精/海泡石复合材料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，天然海泡石的纯化：

取天然海泡石置于二次蒸馏水中，在充分搅拌下生成混浊液并加热到60-70度，然后双氧水反应去除天然海泡石的有机质；然后冷却到室温，在加入0.1mol/L盐酸溶液，在磁力搅拌下反应除去天然海泡石中碳酸盐；接着使用二次蒸馏水洗涤多次并在5000rpm离心分离，将分离后的固体在60-70度真空干燥箱干燥得到纯化的海泡石；

第二步，等离子体修饰天然海泡石：

将上述纯化的海泡石粉末装入反应器中，然后通入氩气，使用等离子体反应，时间为6-8h(等离子体条件，PAr-10Pa,75W,650V，50mA)；

第三步，环湖精/海泡石复合材料的制备：

在等离子处理后，然后将1.2g/L环湖精溶液加入反应器中，然后将其加热到70-90度在磁力搅拌下反应生成7天；反应结束后使用二次蒸馏水重复洗涤多次，然后在8000rpm离心分离60min，分离后在95度下真空干燥24h，得到复合材料。

一种环湖精/海泡石复合材料，其特征在于：包括以下成份：

75.43wt％的SiO₂；9.14wt％的MgO；0.11wt％的CaO；11.53wt％的Al₂O₃(wt％)；2.24wt％的Fe₂O₃；0.56wt％的K₂O；0.82wt％的Na₂O。

与现有技术相比本发明所达到的有益效果是：

本发明制备工艺整体简单。另外利用环湖精和海泡石等原材料成本低，工艺简单，易于推广应用，本发明能够解决现有技术中存在的不足之处，该复合材料对印染废水各种有机质具有很好的吸附性能，本发明低温等离子体法可以直接将目标官能团直接修饰在材料表面，不会破环材料的结构，而且等离子体过程中产生自由电子，正负离子，激化分子或原子及其自由基等多种高能活性粒子明显提高复合材料的吸附性能和稳定性。

环湖精/海泡石复合材料对印染废水中有机污染物处理过程：将环湖精/海泡石复合材料粉末投放在含有机污染物的印染废水中，加入一定量的离子强度，调节pH，在不断搅拌条件下反应2天。反应平衡后进行膜分离。使用高效液相测上清液的浓度，根据原始浓度和上清液浓度的差异计算其吸附容量。

本发明的作用机理：1，环湖精表面的含氧功能团对有机污染物进行吸附形成内层络合物；2，小分子的污染物可以嵌入到海泡石的凹凸结构中；3，大分子污染物通过氢键、范德化力和疏水作用进入到环湖精的密封环内。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的扫锚电镜图；

图2是本发明的X-射线衍射图谱；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，本发明涉及一种环湖精/海泡石复合材料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，天然海泡石的纯化：取天然海泡石置于二次蒸馏水中，在充分搅拌下生成混浊液并加热到60-70度，然后双氧水反应去除天然海泡石的有机质；然后冷却到室温，在加入0.1mol/L盐酸溶液，在磁力搅拌下反应除去天然海泡石中碳酸盐；接着使用二次蒸馏水洗涤多次并在5000rpm离心分离，将分离后的固体在60-70度真空干燥箱干燥得到纯化的海泡石。

第二步，等离子体修饰天然海泡石：将上述纯化的海泡石粉末装入反应器中，然后通入氩气，使用等离子体反应，时间为6-8h(等离子体条件，PAr-10Pa,75W,650V，50mA)。

第三步，环湖精/海泡石复合材料的制备：在等离子处理后，然后将1.2g/L环湖精溶液加入反应器中，然后将其加热到70-90度在磁力搅拌下反应生成7天；反应结束后使用二次蒸馏水重复洗涤多次，然后在8000rpm离心分离60min，分离后在95度下真空干燥24h，得到复合材料。

本发明在实际印染废水处理后，所得处理后的水PH为7.59左右，COD为52.42ml/L左右，悬浮物为26.53ml/L左右，色度为36.73倍左右，完全符合排放标准。

本发明同时涉及一种环湖精/海泡石复合材料，其特征在于：包括以下成份：

75.43wt％的SiO₂；9.14wt％的MgO；0.11wt％的CaO；11.53wt％的Al₂O₃(wt％)；2.24wt％的Fe₂O₃；0.56wt％的K₂O；0.82wt％的Na₂O。该复合材料对印染废水各种有机质具有很好的吸附性能。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种环湖精/海泡石复合材料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，天然海泡石的纯化：

取天然海泡石置于二次蒸馏水中，在充分搅拌下生成混浊液并加热到60-70度，然后双氧水反应去除天然海泡石的有机质；然后冷却到室温，在加入0.1mol/L盐酸溶液，在磁力搅拌下反应除去天然海泡石中碳酸盐；接着使用二次蒸馏水洗涤多次并在5000rpm离心分离，将分离后的固体在60-70度真空干燥箱干燥得到纯化的海泡石；

第二步，等离子体修饰天然海泡石：

将上述纯化的海泡石粉末装入反应器中，然后通入氩气，使用等离子体反应，时间为6-8h(等离子体条件，PAr-10Pa,75W,650V，50mA)；

第三步，环湖精/海泡石复合材料的制备：

在等离子处理后，然后将1.2g/L环湖精溶液加入反应器中，然后将其加热到70-90度在磁力搅拌下反应生成7天；反应结束后使用二次蒸馏水重复洗涤多次，然后在8000rpm离心分离60min，分离后在95度下真空干燥24h，得到复合材料。

2.一种根据权利要求1所得环湖精/海泡石复合材料，其特征在于：包括以下成份：

75.43wt％的SiO₂；9.14wt％的MgO；0.11wt％的CaO；11.53wt％的Al₂O₃(wt％)；2.24wt％的Fe₂O₃；0.56wt％的K₂O；0.82wt％的Na₂O。