一种SDS/Al‑膨润土类复合吸附材料的制备方法技术

一种SDS/Al‑膨润土类复合吸附材料的制备方法，涉及一种吸附材料的制备方法，本发明专利技术使用十二烷基硫酸钠（SDS）与AlCl3·6H2O对膨润土进行复合改性，膨润土复合吸附材料的制备方法，称取SDS 0.6g加入到100mL浓度为60mg/mL的AlCl3·6H2O溶液中搅拌溶解后制得复合改性剂溶液，称取原吸附材料膨润土5g加入上述溶液中。在温度为40℃，搅拌速度为450r/min条件下，搅拌时间30min，静置分层，倾去上清液，用蒸馏水洗涤，抽滤，即得初制复合改性吸附材料，放入105℃燥箱活化干燥，研磨，过筛，即得到SDS/Al‑膨润土（SDS/Al‑B）复合吸附材料。具有吸附性能好，操作简便，便于回收，是一种具有良好应用前景的吸附材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种吸附材料的制备方法，特别是涉及一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法。
技术介绍
膨润土类吸附材料又称为膨润岩或斑脱岩，是一种以蒙脱石为主要组分的细粒硅酸盐粘土矿物。它是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2∶1型晶体结构。由于蒙脱石矿物含有不饱和电荷、比表面积大和存在于层间的水分子及阳离子结构，决定了它具有良好的吸附性、膨胀性、粘结性和阳离子交换性等特征。当温度达到100~200℃时，吸附材料失去水分重新吸收水分或其他分子，吸水后其体积膨胀并增大至几倍甚至几十倍，具有很强的吸附性能和离子交换能力。在自然水体中，氨氮污染十分严重，并且常规处理方法在效果、成本和时间等的方面存在一定的问题。经过研究发现，吸附法处理氨氮废水效果显著，常用的吸附剂有：活性炭、硅胶、硅藻土等吸附材料。但是都存在着一定的问题，如活性炭成本较高；硅胶是极性吸附剂，对氨氮污染物吸附效果较差；硅藻土吸附容积小，选择性差。十二烷基硫酸钠（Sodiumdodecylsulfate，简称SDS）是一种白色或淡黄色微粘物，属阴离子表面活性剂。易溶于水，与阴离子、非离子复配伍性好，具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能。AlCl3·6H2O（Aluminumchloridehexahydrate），中文名称为：六水氯化铝或结晶氯化铝等。六水氯化铝为无色斜方晶，工业用品常为淡黄色或深黄色，溶于水后水溶液呈酸性。使用SDS和AlCl3·6H2O配制复合改性液，属于阴离子-阳离子复合改性，使改性完成的膨润土复合材料层间距增大，沉淀性能良好，又具有一定的分散特性，对氨氮废水表现出良好的吸附性能。通过SDS与AlCl3·6H2O希望可以制备一种吸附性能良好，对氨氮废水有很高的去除率的新型吸附剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法，该方法将膨润土通过阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）与金属阳离子的复合改性制得的。具有良好的沉降性和分散性，对氨氮的去除效果明显，而且便于回收利用。是一种良好的成型的环保吸附产品。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法，所述方法以SDS/Al为改性液，配制改性剂，加入到膨润土浆液中改性制备成复合吸附材料；包括以下过程：（1）钠基膨润土提纯：将钠基膨润土与去离子水混合，制成悬浮液，搅拌，静置，倾去上清液，过滤，滤掉下层砂砾较大颗粒，烘干，研磨后备用；（2）配制SDS/Al改性液：按SDS与膨润土质量比为12%，AlCl3·6H2O浓度为60mg/mL，加入到去离子水中，搅拌均匀，配制成改性液；（3）制备SDS/Al-B复合膨润土材料：取膨润土加入到SDS/Al改性液中，在40℃，搅拌速度为450r/min条件下，搅拌30min，静置分层，倾去上清液，用蒸馏水洗涤，抽滤，即得初制复合改性吸附材料，放入105℃燥箱活化干燥，研磨，过筛，即得到SDS/Al-膨润土（SDS/Al-B）。所述的一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法，用于制备改性液的十二烷基硫酸钠（SDS），化学式为：C12H25―OSO3Na，SDS是一种白色或淡黄色微粘物，属阴离子表面活性剂；易溶于水，与阴离子、非离子复配伍性好。所述的一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法，SDS与膨润土质量比为12%，膨润土取5g时，SDS质量为0.6g。所述的一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法，AlCl3·6H2O浓度为60mg/mL。所述的一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法，改性剂与吸附剂混合后，需要在水浴40℃条件下，搅拌速度为450r/min，搅拌30min。本专利技术的优点与效果是：本专利技术以十二烷基硫酸钠（SDS）与AlCl3·6H2O作为改性剂对钠基膨润土进行阴-阳离子复合改性。改性剂反应生成一种新型的物质，对钠基膨润土进行改性，既有SDS的长链效应，利于氨氮的特征吸附，又由于金属离子进入到膨润土层间，使制得的复合材料颗粒呈现出卷边的鳞片状的片层，且以不同的角度无序的排列，这些片层构成许多孔隙，有助于增大吸附材料的外表面积，同时为吸附材料吸附水体中污染物提供了有利的通道和空隙，说明改性剂分子进入了原吸附材料层间，进一步增加了原吸附材料的层间距，使吸附性能增加，使制备的复合膨润土材料对氨氮具有良好的吸附效果。扩展了去除氨氮废水的新途径，对氨氮废水的去除研究具有积极的意义。附图说明图1为本专利技术一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法工艺流程图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术合成原理为天然土时一种层状铝硅酸盐，层与层之间靠静电作用结合，四面体及八面体存在广泛的同晶置换，四面体中的Si4+常被Al3+替代，八面体中的Al3+常被Mg2+、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Li+替代，使膨润土层间电荷发生改变，复合改性剂可插入膨润土层间，改变膨润土层间距和比表面积，同时由于改性剂自身的性质，提高对氨氮废水的吸附能力。通过IR谱图对比，可见在2922cm-1和2853cm-1处分别有CH2的不对称伸缩振动峰和对称伸缩振动峰，由此可以推断改性剂也有效地进入了膨润土层间。通过电镜扫描(SEM)可以发现，原吸附材料颗粒较大，表面较平整，呈较规则的紧密堆积的片层结构，片体较厚，孔隙较少；而复合膨润土材料颗粒相对较小呈现出卷边的鳞片状的片层，且以不同的角度无序的排列，这些片层构成许多孔隙，有助于增大吸附材料的外表面积，同时为吸附材料吸附水体中污染物提供了有利的通道和空隙。进一步说明改性剂已插入到膨润土层间，吸附性能增强。Si-O四面体的Si可以被Al3+代替，由于不等价的类质同象代替使吸附材料的结构层带负电荷，从而可以吸附废水中的氨氮阳离子，SDS为阴离子长链表面活性剂，具有多种活波基团，与阴离子、非离子复配伍性好，具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能。通过制备复合改性液对钠基膨润土进行改性，提高了膨润土对氨氮废水的吸附去除能力，是一种安全无毒、成本低廉的吸附剂，适应于工业大范围推广使用。一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法，所述方法以AlCl3·6H2O和SDS作为改性剂，对钠基膨润土进行改性；包括：首先配制复合改性液：以SDS与膨润土质量比为12%，AlCl3·6H2O浓度为60mg/mL配制改性液，即膨润土质量取5g时，取0.6gSDS溶于水中，加入浓度为60mg/mL的AlCl3·6H2O，搅拌使之溶解，即得所需的改性液。复合膨润土材料氨氮吸附剂的制备方法：取5g钠基膨润土加入到100ml改性溶液中，在水浴40℃，搅拌速度为450r/min条件下，搅拌30min，静置分层，倾去上清液，用蒸馏水洗涤，抽滤，即得初制复合改性吸附材料，放入105℃燥箱活化干燥，研磨，过筛，即得到SDS/Al-膨润土（SDS/Al-B）。复合材料氨氮吸附剂的制备方法的改性剂为十二烷基硫酸钠（SDS）与AlCl3·6H2O。SDS与钠基膨润土质量比为12%，AlCl3·6H2O水溶液浓度为60mg/mL。复合材料氨氮吸附剂的制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SDS/Al‑膨润土类复合吸附材料的制备方法，其特征在于，所述方法以SDS/Al为改性液，配制改性剂，加入到膨润土浆液中改性制备成复合吸附材料；包括以下过程：（1）钠基膨润土提纯：将钠基膨润土与去离子水混合，制成悬浮液，搅拌，静置，倾去上清液，过滤，滤掉下层砂砾较大颗粒，烘干，研磨后备用；（2）配制SDS/Al改性液：按SDS与膨润土质量比为12%，AlCl3·6H2O浓度为60mg/mL，加入到去离子水中，搅拌均匀，配制成改性液；（3）制备SDS/Al‑B复合膨润土材料：取膨润土加入到SDS/Al改性液中，在40℃，搅拌速度为450r/min条件下，搅拌30min，静置分层，倾去上清液，用蒸馏水洗涤，抽滤，即得初制复合改性吸附材料，放入105℃燥箱活化干燥，研磨，过筛，即得到SDS/Al‑膨润土（SDS/Al‑B）。

【技术特征摘要】
1.一种SDS/Al-膨润土类复合吸附材料的制备方法，其特征在于，所述方法以SDS/Al为改性液，配制改性剂，加入到膨润土浆液中改性制备成复合吸附材料；包括以下过程：（1）钠基膨润土提纯：将钠基膨润土与去离子水混合，制成悬浮液，搅拌，静置，倾去上清液，过滤，滤掉下层砂砾较大颗粒，烘干，研磨后备用；（2）配制SDS/Al改性液：按SDS与膨润土质量比为12%，AlCl3·6H2O浓度为60mg/mL，加入到去离子水中，搅拌均匀，配制成改性液；（3）制备SDS/Al-B复合膨润土材料：取膨润土加入到SDS/Al改性液中，在40℃，搅拌速度为450r/min条件下，搅拌30min，静置分层，倾去上清液，用蒸馏水洗涤，抽滤，即得初制复合改性吸附材料，放入105℃燥箱活化干燥，研磨，过筛，即得到SDS/Al-膨润土（SDS\...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵红，张广兴，单丹滢，聂鑫，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21