一种去除印染废水中酸性橙Ⅱ的钛白粉复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于水处理材料领域，涉及一种去除印染废水中酸性橙Ⅱ的钛白粉复合材料的制备方法。本发明专利技术提出的制备方法是将改性钛白粉、改性高岭土复合到氨化坚果壳的孔道中，具体工艺包括坚果壳洗净、氨化、钛白粉改性、高岭土改性以及复合材料制备等。本发明专利技术制备的复合材料具有以下优点：（1）用环氧树脂将钛白粉及高岭土固定至坚果壳中，既能发挥坚果壳密度轻、比表面积大的特性，又能利用钛白粉及高岭土对酸性橙Ⅱ吸附能力强的优点；（2）与钛白粉及高岭土粉体相比，复合材料避免了钛白粉及高岭土粉体团聚结块、酸性橙Ⅱ吸附力降低的问题，又能避免吸附酸性橙Ⅱ染料的钛白粉及高岭土难以回收，引发二次污染的问题；（3）与坚果壳相比，复合材料大幅度的提高了酸性橙Ⅱ染料的饱和吸附量。复合材料可用于印染废水处理，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种去除印染废水中酸性橙Ⅱ的钛白粉复合材料的制备方法
本专利技术属于水处理材料
，具体涉及一种去除印染废水中酸性橙Ⅱ的钛白粉复合材料的制备方法。
技术介绍
染料是与人类生活关系最为密切的化学品门类之一，其产品属性决定了这是一个以创新为最直接驱动力的行业。160多年的染料发展史也明证了这一点。先是人类对色彩的追求，催生了合成染料工业；而随着新型纺织材料的诞生，科学家又开发出适合于涤纶的分散染料和用于腈纶的阳离子染料……不同的印染工艺、不同的应用领域、与时俱进的消费需求，对染料提出了各种各样的新要求，染料工业就是在不断地通过产品创新、技术创新发展壮大起来的。可以说，现代染料工业天生就具备创新的原始基因。目前，中国染料行业转型升级面临的最大难关就是如何根治“三废”污染，特别是高盐废水和废酸，而要清除污染痼疾最有力的手段就是研发新型的清洁生产工艺。以催化加氢还原代替铁粉还原工艺、以连续生产取代间歇式生产等创新型技术的开发和应用，从根源上消除了“三废”的产生，同时清洁生产集成技术使原来的“三废”变成了资源，既减少了污染物排放，又提高了生产效率和资源、能源利用率。而只有拥有这样的创新技术和能力的企业，才可以在染料工业的王国中生存与发展。酸性橙Ⅱ，金黄色粉末，溶于水呈红光黄色，溶于乙醇呈橙色，于浓硫酸中为品红色，将其稀释后生成棕黄色沉淀。其水溶液加盐酸生成棕黄色沉淀，加氢氧化钠呈深棕色。主要用于蚕丝，羊毛织品的染色，也可用于皮革，纸张的染色。在甲酸浴中可染锦纶。该品可在毛，丝锦纶上直接印花，也可用作指标剂和生物着色。钛白粉学名为二氧化钛(titaniumdioxide)，分子式为TiO2，是一种多晶化合物，其质点呈规则排列，具有格子构造。随着钛白粉行业的不断发展越来越多的品牌被人类认识，《2013-2017年中国钛白粉行业产销需求与投资预测分析报告》数据显示，我国钛白粉总产能占世界的30％，是世界最大的钛白粉生产国，2011年全国钛白粉总产能为约260万吨。本专利技术的创造性在于：(1)坚果壳/环氧树脂/聚乙烯醇/钛白粉/高岭土复合材料是一种新型水处理材料，作为环保材料功能开发潜力巨大；(2)用环氧树脂将改性钛白粉及改性高岭土固定至氨化坚果壳中，制备坚果壳生物质复合材料的制备工艺未见文献报道；(3)复合的聚乙烯醇能改善复合材料吸附染料的适应性；(4)无论与钛白粉、高岭土粉体相比，还是坚果壳相比，复合材料的物质形态、成分结构、水处理效率等性能均具备突出的实质性特点和显著的进步。
技术实现思路
本专利技术属于水处理材料领域，涉及一种去除印染废水中酸性橙Ⅱ的钛白粉复合材料的制备方法。本专利技术提出的制备方法是将改性钛白粉、改性高岭土复合到氨化坚果壳的孔道中，具体工艺包括坚果壳洗净、氨化、钛白粉改性、高岭土改性以及复合材料制备等。本专利技术制备的复合材料具有以下优点：(1)用环氧树脂将钛白粉及高岭土固定至坚果壳中，既能发挥坚果壳密度轻、比表面积大的特性，又能利用钛白粉及高岭土对酸性橙Ⅱ吸附能力强的优点；(2)与钛白粉及高岭土粉体相比，复合材料避免了钛白粉及高岭土粉体团聚结块、酸性橙Ⅱ吸附力降低的问题，又能避免吸附酸性橙Ⅱ染料的钛白粉及高岭土难以回收，引发二次污染的问题；(3)与坚果壳相比，复合材料大幅度的提高了酸性橙Ⅱ染料的饱和吸附量。复合材料可用于印染废水处理，市场前景广阔。本专利技术提出的去除印染废水中酸性橙Ⅱ的钛白粉复合材料的制备方法，其特征在于：1)清洁坚果壳：将坚果壳漂洗、烘干；其中坚果壳为栗子壳、核桃壳、白果壳、瓜子壳之一种；2)坚果壳氨化：将清洁后的坚果壳置于氨化溶液中，于40～60℃放置2小时，漂洗、烘干；其中氨化溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：尿素浓度5～10g/L，乙二胺浓度5～10g/L，醋酸铵浓度5～10g/L，碳酸铵浓度5～10g/L；3)钛白粉改性：将钛白粉置于草酸/高锰酸钾混合水溶液中，搅拌3小时，过滤，于90℃干燥9小时，冷却，用去离子水洗涤，干燥，得改性的钛白粉；其中草酸/高锰酸钾混合水溶液中草酸的质量浓度为10～30％，高锰酸钾的质量浓度为0.1～0.3％；4)高岭土改性：将高岭土置于酒石酸钠/双氧水混合水溶液中，搅拌6小时，过滤，于120℃干燥6小时，冷却，用去离子水洗涤，干燥，得改性的高岭土；其中酒石酸钠/双氧水混合水溶液中酒石酸钠的质量浓度为5～10％，双氧水的质量浓度为1～3％；5)复合材料制备：在质量浓度为50％的丙酮水溶液中，依次加入环氧树脂、聚乙烯醇、氨化坚果壳、改性钛白粉、改性高岭土，搅拌3小时，混合物置于干燥箱中，于100℃干燥6小时，得钛白粉复合材料；其中各种物料的重量比为丙酮水溶液/环氧树脂/聚乙烯醇/氨化坚果壳/改性钛白粉/改性高岭土＝4/1/1/1/1/1。将上述钛白粉复合材料置于含酸性橙Ⅱ的印染废水中，调节溶液pH值为5～6，于25℃吸附4小时，废水中酸性橙Ⅱ的浓度为10～100mg/L，吸附完毕，过滤；通过检测溶液中残留的酸性橙Ⅱ量，得出坚果壳生物质复合材料的酸性橙Ⅱ吸附量。具体实施方式下面通过实施例进一步描述本专利技术实施例1将瓜子壳用自来水洗净，烘干。将尿素、乙二胺、醋酸铵、碳酸铵溶于去离子水中，尿素浓度为5g/L，乙二胺浓度为10g/L，醋酸铵浓度为5g/L，碳酸铵浓度为10g/L，得氨化溶液。将50g洗净的瓜子壳置于500mL氨化溶液中，于50℃放置2小时，漂洗、烘干，得氨化的瓜子壳。将草酸、高锰酸钾溶于去离子水中，草酸的质量浓度为20％，高锰酸钾的质量浓度为0.2％，得草酸/高锰酸钾混合水溶液。将100g钛白粉置于500mL草酸/高锰酸钾混合水溶液中，搅拌3小时，过滤，于90℃干燥9小时，冷却，用去离子水洗涤，干燥，得改性的钛白粉。将酒石酸钠、双氧水溶于去离子水中，酒石酸钠的质量浓度为8％，双氧水的质量浓度为2％，得酒石酸钠/双氧水混合水溶液。将100g高岭土置于500mL酒石酸钠/双氧水混合水溶液中，搅拌6小时，过滤，于120℃干燥6小时，冷却，用去离子水洗涤，干燥，得改性的高岭土。在40g质量浓度为50％的丙酮水溶液，依次加入10g环氧树脂、10g聚乙烯醇、10g氨化瓜子壳、10g改性钛白粉、10g改性高岭土，搅拌3小时，混合物置于干燥箱中，于100℃干燥6小时，得钛白粉复合材料。将上述10g钛白粉复合材料置于含酸性橙Ⅱ的印染废水中，调节溶液pH值为5～6，于25℃吸附4小时，废水中酸性橙Ⅱ的浓度为50mg/L，吸附完毕，过滤；通过检测溶液中残留的酸性橙Ⅱ量，得出坚果壳生物质复合材料的酸性橙Ⅱ吸附量为101mg/g。实施例2将白果壳用自来水洗净，烘干。将尿素、乙二胺、醋酸铵、碳酸铵溶于去离子水中，尿素浓度为6g/L，乙二胺浓度为7g/L，醋酸铵浓度为8g/L，碳酸铵浓度为9g/L，得氨化溶液。将50g洗净的白果壳置于500mL氨化溶液中，于45℃放置2小时，漂洗、烘干，得氨化的白果壳。将草酸、高锰酸钾溶于去离子水中，草酸的质量浓度为25％，高锰酸钾的质量浓度为0.3％，得草酸/高锰酸钾混合水溶液。将100g钛白粉置于500mL草酸/高锰酸钾混合水溶液中，搅拌3小时，过滤，于90℃干燥9小时，冷却，用去离子水洗涤，干燥，得改性的钛白粉。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除印染废水中酸性橙Ⅱ的钛白粉复合材料的制备方法，其特征在于：1）清洁坚果壳：将坚果壳漂洗、烘干；其中坚果壳为栗子壳、核桃壳、白果壳、瓜子壳之一种；2）坚果壳氨化：将清洁后的坚果壳置于氨化溶液中，于40~60℃放置2小时，漂洗、烘干；其中氨化溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：尿素浓度5~10g/L，乙二胺浓度5~10g/L，醋酸铵浓度5~10g/L，碳酸铵浓度5~10g/L；3）钛白粉改性：将钛白粉置于草酸/高锰酸钾混合水溶液中，搅拌3小时，过滤，于90℃干燥9小时，冷却，用去离子水洗涤，干燥，得改性的钛白粉；其中草酸/高锰酸钾混合水溶液中草酸的质量浓度为10~30%，高锰酸钾的质量浓度为0.1~0.3%；4）高岭土改性：将高岭土置于酒石酸钠/双氧水混合水溶液中，搅拌6小时，过滤，于120℃干燥6小时，冷却，用去离子水洗涤，干燥，得改性的高岭土；其中酒石酸钠/双氧水混合水溶液中酒石酸钠的质量浓度为5~10%，双氧水的质量浓度为1~3%；5）复合材料制备：在质量浓度为50%的丙酮水溶液中，依次加入环氧树脂、聚乙烯醇、氨化坚果壳、改性钛白粉、改性高岭土，搅拌3小时，混合物置于干燥箱中，于100℃干燥6小时，得钛白粉复合材料；其中各种物料的重量比为丙酮水溶液/环氧树脂/聚乙烯醇/氨化坚果壳/改性钛白粉/改性高岭土=4/1/1/1/1/1。...

【技术特征摘要】
1.一种去除印染废水中酸性橙Ⅱ的钛白粉复合材料的制备方法，其特征在于：1）清洁坚果壳：将坚果壳漂洗、烘干；其中坚果壳为栗子壳、核桃壳、白果壳、瓜子壳之一种；2）坚果壳氨化：将清洁后的坚果壳置于氨化溶液中，于40~60℃放置2小时，漂洗、烘干；其中氨化溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：尿素浓度5~10g/L，乙二胺浓度5~10g/L，醋酸铵浓度5~10g/L，碳酸铵浓度5~10g/L；3）钛白粉改性：将钛白粉置于草酸/高锰酸钾混合水溶液中，搅拌3小时，过滤，于90℃干燥9小时，冷却，用去离子水洗涤，干燥，得改性的钛白粉；其中草酸/高锰酸钾混合水溶液中草酸的质量浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝碧健，
申请(专利权)人：太仓碧奇新材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32