一种聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂及其制备方法技术

一种聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：凹凸棒原土100份、氯化钠溶液600‑800份、纳米氧化锌12‑15份、无水乙醇600‑800份、硅烷偶联剂kh‑550 6‑8份、甲基丙烯酸甲酯70‑80份、丙烯酸异辛酯30‑40份、偶氮二异丁腈3‑4份、正丁硫醇8‑10份、丙酮500‑600份、甲醇600‑800份、醋酸适量、去离子水适量。本发明专利技术工艺简单和不产生二次污染，所制备的凹凸棒土吸附剂具有粒径大、易沉降、易回收和吸附性能良好的特点，适用于工业废水处理。

Polymethyl Methacrylate Modified Attapulgite adsorbent and preparation method thereof

A PMMA modified attapulgite adsorbent, characterized by the following raw materials prepared by attapulgite, 100 copies, 800 copies, 600 Sodium Chloride Solution nano Zinc Oxide 12 15 copies, 800 copies, 600 ethanol silane coupling agent KH 550 6 8, 70 methyl methacrylate isooctyl acrylate 30 80 copies, 40 copies, two azo isobutyronitrile 3 4 copies, 8 n-butanethiol 10 copies, 600 copies, 500 acetone methanol 600 800 acetic acid and deionized water, the amount of the amount of. The invention has the advantages of simple process and no two pollution, and the prepared attapulgite adsorbent has the advantages of large particle size, easy sedimentation, easy recovery and good adsorption performance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于吸附剂
，具体涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂及其制备方法。
技术介绍
工业废水对水体、土壤所带来的污染造成人体及动植物极大的安全隐患，如何有效地消除重金属的危害是当今环保工作面临的突出问题。近年来，吸附材料因具有高吸附效率、易再生、吸附过程为放热反应等优点，被广泛应用于重金属离子污染治理。凹凸棒土作为一种天然材料，具有原料廉价、资源丰富和比表面积大的优点，凹凸棒土具有特殊的纤维结构和晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能，有“千土之王”和“万用之土”之美誉。由于凹凸棒土具有较大的比表面积，使其具有较强的吸附作用，在相当低的浓度下可以形成高粘度的悬浮液，其流变性能决定了它可用作胶体泥浆、悬浮剂、触变剂以及粘结剂，但凹凸棒土粉末在水中存在不易沉淀、易于造成二次污染的问题。研究改进凹凸棒土性质已受到本领域技术人员的关注。作者殷竟洲等人在《壳聚糖改性凹凸棒土对重金属离子的吸附》一文中，以凹凸棒土为载体，将壳聚糖负载于凹凸棒土表面，再与重金属离子螯合。该吸附剂既可节省壳聚糖加入量，又使分离操作简单易行，具有吸附速率快、吸附容量大、无污染等优点。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：凹凸棒原土100份、氯化钠溶液600-800份、纳米氧化锌12-15份、无水乙醇600-800份、硅烷偶联剂kh-5506-8份、甲基丙烯酸甲酯70-80份、丙烯酸异辛酯30-40份、偶氮二异丁腈3-4份、正丁硫醇8-10份、丙酮500-600份、甲醇600-800份、醋酸适量、去离子水适量。所述的聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，其特征在于，其由如下步骤制备而成：（1）将凹凸棒原土经过200目筛子筛分，用去离子水洗涤3-5次，除去残存的杂质，再用氯化钠溶液洗涤2-3次；将洗涤好的凹凸棒土加入到相当于凹凸棒原土重量份50-60倍的去离子水中，再加入纳米氧化锌，机械搅拌制备成悬浮液，自然沉降3-4d，干燥去除水分，得到预处理的凹凸棒土；（2）将预处理的凹凸棒土加入到1/3的无水乙醇与相当于无水乙醇重量份的去离子水配置的溶液中，超声分散2-3h，然后加入硅烷偶联剂kh-550，加入醋酸，调节pH=3-4，加热回流3-4h，用去离子水洗涤至中性，再用剩余的无水乙醇洗涤2-3次，在40℃下真空干燥至恒重备用；（3）将步骤（2）的产物、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、1/3的偶氮二异丁腈加入装有回流冷凝装置的反应器内，充分搅拌使反应物混合均匀；油浴加热升温，控制反应温度为80-90℃，在300-500r/min的转速下搅拌反应3-5h后，加入剩余的偶氮二异丁腈和正丁硫醇，升高温度至140-150℃，继续搅拌加热8-10h；冷却至室温，加入丙酮，继续搅拌1-2h，再加入甲醇，静置沉降8-10h，过滤，60-80℃真空干燥10-12h，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂。所述的聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，其特征在于，所述的氯化钠溶液浓度为2-3mol/L，所述的醋酸的浓度为1-2mol/L。本专利技术的有益效果是：本专利技术首先对凹凸棒原土进行除杂预处理，再利用超声波引起的空化作用，在溶液中形成的冲击波和微射流可以导致凹凸棒土聚集体之间的强烈的相互碰撞，将凹凸棒土的棒晶束或晶束的聚集体打碎，从而达到制备纳米凹凸棒土悬浮液，增加凹凸棒土的阳离子交换容量，抑制凹凸棒土自身团聚的现象；再利用硅烷偶联剂kh550对其表面修饰，采用原位聚合的方法制备出聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，将凹凸棒土的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚甲基丙烯酸甲酯的韧性、可加工性及介电性完美地结合起来，不仅吸附工业污水中的重金属阳离子，还能吸附有机物污染；本专利技术还添加了纳米氧化锌，还增加了吸附剂的热稳定性和耐化学腐蚀性能。本专利技术工艺简单和不产生二次污染，所制备的凹凸棒土吸附剂具有粒径大、易沉降、易回收和吸附性能良好的特点，适用于工业废水处理。具体实施方式本实施例的聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，其由如下重量份的原料制备而成：凹凸棒原土100份、氯化钠溶液800份、纳米氧化锌15份、无水乙醇800份、硅烷偶联剂kh-5508份、甲基丙烯酸甲酯80份、丙烯酸异辛酯40份、偶氮二异丁腈4份、正丁硫醇10份、丙酮600份、甲醇800份、醋酸适量、去离子水适量。本实施例的聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，其由如下步骤制备而成：（1）将凹凸棒原土经过200目筛子筛分，用去离子水洗涤5次，除去残存的杂质，再用氯化钠溶液洗涤3次；将洗涤好的凹凸棒土加入到相当于凹凸棒原土重量份50倍的去离子水中，再加入纳米氧化锌，机械搅拌制备成悬浮液，自然沉降4d，干燥去除水分，得到预处理的凹凸棒土；（2）将预处理的凹凸棒土加入到1/3的无水乙醇与相当于无水乙醇重量份的去离子水配置的溶液中，超声分散3h，然后加入硅烷偶联剂kh-550，加入醋酸，调节pH=3-4，加热回流4h，用去离子水洗涤至中性，再用剩余的无水乙醇洗涤3次，在40℃下真空干燥至恒重备用；（3）将步骤（2）的产物、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、1/3的偶氮二异丁腈加入装有回流冷凝装置的反应器内，充分搅拌使反应物混合均匀；油浴加热升温，控制反应温度为90℃，在500r/min的转速下搅拌反应5h后，加入剩余的偶氮二异丁腈和正丁硫醇，升高温度至150℃，继续搅拌加热10h；冷却至室温，加入丙酮，继续搅拌2h，再加入甲醇，静置沉降10h，过滤，80℃真空干燥10h，得到聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂。用本实施例所制得的凹凸棒土吸附剂对浓度为20mg/L的分别含Cu2+、Cd2+、Pb2+废水进行吸附处理，在所述颗粒凹凸棒土吸附剂投加量为1g/L、250r/min的搅拌转速和吸附时间为2h的条件下，废水中Cu2+、Cd2+、Pb2+的去除率均大于90%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：凹凸棒原土100份、氯化钠溶液600‑800份、纳米氧化锌12‑15份、无水乙醇600‑800份、硅烷偶联剂kh‑550 6‑8份、甲基丙烯酸甲酯70‑80份、丙烯酸异辛酯30‑40份、偶氮二异丁腈3‑4份、正丁硫醇8‑10份、丙酮500‑600份、甲醇600‑800份、醋酸适量、去离子水适量。

【技术特征摘要】
1.一种聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：凹凸棒原土100份、氯化钠溶液600-800份、纳米氧化锌12-15份、无水乙醇600-800份、硅烷偶联剂kh-5506-8份、甲基丙烯酸甲酯70-80份、丙烯酸异辛酯30-40份、偶氮二异丁腈3-4份、正丁硫醇8-10份、丙酮500-600份、甲醇600-800份、醋酸适量、去离子水适量。2.根据权利要求书1所述的聚甲基丙烯酸甲酯改性的凹凸棒土吸附剂，其特征在于，其由如下步骤制备而成：（1）将凹凸棒原土经过200目筛子筛分，用去离子水洗涤3-5次，除去残存的杂质，再用氯化钠溶液洗涤2-3次；将洗涤好的凹凸棒土加入到相当于凹凸棒原土重量份50-60倍的去离子水中，再加入纳米氧化锌，机械搅拌制备成悬浮液，自然沉降3-4d，干燥去除水分，得到预处理的凹凸棒土；（2）将预处理的凹凸棒土加入到1/3的无水乙醇与相当于无水乙醇重量份的去离...

【专利技术属性】
技术研发人员：严帝，
申请(专利权)人：严帝，
类型：发明
国别省市：安徽;34