一种磁性膨胀的吸附复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁性膨胀的吸附复合材料，包括以下重量份的原料：吸附树脂20～40份、木棉基活性炭纤维8～15份、碳纳米管8～15份、氧化石墨烯8～15份、金属有机骨架材料5～10份、铁氧体型磁性溶液20～30份、磁性粉体15～25份、活性成分3～8份、十二烷基苯磺酸钠1～3份、溶剂20～30份。本发明专利技术提出的一种磁性膨胀的吸附复合材料，其具有良好的稳定性能，比表面积大、比表能高，吸附能力强，适用性强，对水体要求不高，可广泛适用于酸性及碱性溶液，吸附效率高，不会造成水体的二次污染，其制备方法简单，制备成本低，膨胀度高，值得推广。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性膨胀的吸附复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种磁性膨胀的吸附复合材料及其制备方法。
技术介绍
水体污染指工业废水、生活污水和其他废弃物进入江河湖海等水体，超过水体自净能力所造成的污染。这会导致水体的物理、化学、生物等方面特征的改变，从而影响到水的利用价值，危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶化的现象。造成水体污染的原因是多方面的，其主要来源有以下几方面：(1)工业废水：工业废水是世界范围内污染的主要原因。工业生产过程的各个环节都可产生废水。影响较大的工业废水主要来自冶金、电镀、造纸、印染、制革等企业。(2)生活污水：是指人们日常生活的洗涤废水和粪尿污水等。来自医疗单位的污水是一类特殊的生活污水，主要危害是引起肠道传染病。(3)农业污水：主要含氮、磷、钾等化肥、农药、粪尿等有机物及人畜肠道病原体等。(4)其他：工业生产过程中产生的固体废弃物含有大量的易溶于水的无机和有机物，受雨水冲淋造成水体污染。对于我国的水环境，环保部称“质量不容乐观”。面对日益严重水污染现象，研究水体净化成为了热点和关键。吸附是一个自发的热力学过程，它利用物质的表面能，使相界面的浓度发生变化，是一种传质现象。磁性吸附材料是指具有较大比表面积和较高表面能的由过渡元素铁、钴、镍及其合金组成的具有磁性的一类材料，对于处理污染废水的吸附材料来讲是指能够对多种污染物(特别是采用其它方法难以有效处理的有剧毒和难降解的污染物)具有较强的吸附能力并能将其从固相或液相中有效分离并去除的材料。基于上述陈述，本专利技术提出了一种磁性膨胀的吸附复合材料及其制备方法。专利技术内容本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种磁性膨胀的吸附复合材料及其制备方法。一种磁性膨胀的吸附复合材料，包括以下重量份的原料：吸附树脂20～40份、木棉基活性炭纤维8～15份、碳纳米管8～15份、氧化石墨烯8～15份、金属有机骨架材料5～10份、铁氧体型磁性溶液20～30份、磁性粉体15～25份、活性成分3～8份、十二烷基苯磺酸钠1～3份、溶剂20～30份。优选的，所述的一种磁性膨胀的吸附复合材料，包括以下重量份的原料：吸附树脂25～35份、木棉基活性炭纤维10～14份、碳纳米管10～14份、氧化石墨烯10～14份、金属有机骨架材料6～9份、铁氧体型磁性溶液22～28份、磁性粉体18～22份、活性成分4～7份、十二烷基苯磺酸钠1.5～2.5份、溶剂22～28份。优选的，所述的一种磁性膨胀的吸附复合材料，包括以下重量份的原料：吸附树脂30份、木棉基活性炭纤维12份、碳纳米管12份、氧化石墨烯12份、金属有机骨架材料8份、铁氧体型磁性溶液25份、磁性粉体20份、活性成分5份、十二烷基苯磺酸钠2份、溶剂25份。优选的，所述吸附树脂为大孔吸附树脂与阴、阳离子交换树脂的混合物。优选的，所述磁性粉体为沸石、凹凸棒土、膨润土和硅藻土中的一种或多种，所述磁性粉体的粒径为0.1～10μm。优选的，所述活性成分包括活性氧化铝和活性二氧化硅的组合物。优选的，所述溶剂为经分子筛脱水的N-甲基吡咯烷酮、N-N二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中的一种。本专利技术还提出了一种磁性膨胀的吸附复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将所述比重的吸附树脂、金属有机骨架材料、活性成分和十二烷基苯磺酸钠，在90～110℃的环境下，反应0.5～1h，反应过程以110～180r/min的转速进行搅拌，得混合物A；S2、将所述比重的木棉基活性炭纤维、氧化石墨烯、碳纳米管和磁性粉体溶于所述比重的溶剂中，超声振荡1～3h后，经沉淀、过滤后，置于真空干燥箱内，在60～90℃的环境下真空干燥0.6～1.2h，得混合物B；S3、将步骤S1中所得的混合物A和步骤S2中所得的混合物B加入到所述比重的铁氧体型磁性溶液中，研磨混合2～5h后，加入所述比重的乙醇溶液，静置陈化1～2h后，进行分离，得固态物质C；S4、将步骤S3中所得的固态物质C经水洗后，置于真空干燥箱内，在60～90℃的环境下真空干燥0.6～1.2h，得固体混合物D；S5、将步骤S4中所得的固体混合物D进行充分研磨，得粒径为10～100nm的细粉末，即得吸附复合材料。本专利技术提出的一种磁性膨胀的吸附复合材料，其具有良好的稳定性能，比表面积大、比表能高，吸附能力强，适用性强，对水体要求不高，可广泛适用于酸性及碱性溶液，本专利技术提出的磁性膨胀的吸附复合材料用于去除水中的有害物质，吸附效率高，不会造成水体的二次污染，本专利技术提出的磁性膨胀的吸附复合材料，其制备方法简单，制备成本低，膨胀度高，可广泛应用生活废水、工业废水及其他领域污水处理，值得推广。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例一本专利技术提出的一种磁性膨胀的吸附复合材料，包括以下重量份的原料：大孔吸附树脂与阴、阳离子交换树脂的混合物30份、木棉基活性炭纤维10份、碳纳米管9份、氧化石墨烯10份、金属有机骨架材料8份、铁氧体型磁性溶液28份、硅藻土18份、活性氧化铝和活性二氧化硅的组合物4份、十二烷基苯磺酸钠1.5份、经分子筛脱水的二甲基亚砜28份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将所述比重的大孔吸附树脂与阴、阳离子交换树脂的混合物、金属有机骨架材料、活性氧化铝和活性二氧化硅的组合物和十二烷基苯磺酸钠，在100℃的环境下，反应0.8h，反应过程以170r/min的转速进行搅拌，得混合物A；S2、将所述比重的木棉基活性炭纤维、氧化石墨烯、碳纳米管和硅藻土溶于所述比重的经分子筛脱水的二甲基亚砜中，超声振荡2h后，经沉淀、过滤后，置于真空干燥箱内，在80℃的环境下真空干燥1h，得混合物B；S3、将步骤S1中所得的混合物A和步骤S2中所得的混合物B加入到所述比重的铁氧体型磁性溶液中，研磨混合4h后，加入所述比重的乙醇溶液，静置陈化1h后，进行分离，得固态物质C；S4、将步骤S3中所得的固态物质C经水洗后，置于真空干燥箱内，在70℃的环境下真空干燥0.8h，得固体混合物D；S5、将步骤S4中所得的固体混合物D进行充分研磨，得粒径为90nm的细粉末，即得吸附复合材料。实施例二本专利技术提出的一种磁性膨胀的吸附复合材料，包括以下重量份的原料：大孔吸附树脂与阴、阳离子交换树脂的混合物40份、木棉基活性炭纤维8份、碳纳米管10份、氧化石墨烯12份、金属有机骨架材料5份、铁氧体型磁性溶液20份、硅藻土22份、活性氧化铝和活性二氧化硅的组合物8份、十二烷基苯磺酸钠3份、经分子筛脱水的N-N二甲基甲酰胺20份。其制备方法，包括以下步骤：S1、将所述比重的大孔吸附树脂与阴、阳离子交换树脂的混合物、金属有机骨架材料、活性氧化铝和活性二氧化硅的组合物和十二烷基苯磺酸钠，在90℃的环境下，反应0.5h，反应过程以150r/min的转速进行搅拌，得混合物A；S2、将所述比重的木棉基活性炭纤维、氧化石墨烯、碳纳米管和硅藻土溶于所述比重的经分子筛脱水的N-N二甲基甲酰胺中，超声振荡1.5h后，经沉淀、过滤后，置于真空干燥箱内，在60℃的环境下真空干燥0.8h，得混合物B；S3、将步骤S1中所得的混合物A和步骤S2中所得的混合物B加入到所述比重的铁氧体型磁性溶液中，研磨混合2h后，加入所述比重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性膨胀的吸附复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：吸附树脂20～40份、木棉基活性炭纤维8～15份、碳纳米管8～15份、氧化石墨烯8～15份、金属有机骨架材料5～10份、铁氧体型磁性溶液20～30份、磁性粉体15～25份、活性成分3～8份、十二烷基苯磺酸钠1～3份、溶剂20～30份。

【技术特征摘要】
1.一种磁性膨胀的吸附复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：吸附树脂20～40份、木棉基活性炭纤维8～15份、碳纳米管8～15份、氧化石墨烯8～15份、金属有机骨架材料5～10份、铁氧体型磁性溶液20～30份、磁性粉体15～25份、活性成分3～8份、十二烷基苯磺酸钠1～3份、溶剂20～30份。2.根据权利要求1所述的一种磁性膨胀的吸附复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：吸附树脂25～35份、木棉基活性炭纤维10～14份、碳纳米管10～14份、氧化石墨烯10～14份、金属有机骨架材料6～9份、铁氧体型磁性溶液22～28份、磁性粉体18～22份、活性成分4～7份、十二烷基苯磺酸钠1.5～2.5份、溶剂22～28份。3.根据权利要求1所述的一种磁性膨胀的吸附复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：吸附树脂30份、木棉基活性炭纤维12份、碳纳米管12份、氧化石墨烯12份、金属有机骨架材料8份、铁氧体型磁性溶液25份、磁性粉体20份、活性成分5份、十二烷基苯磺酸钠2份、溶剂25份。4.根据权利要求1所述的一种磁性膨胀的吸附复合材料，其特征在于，所述吸附树脂为大孔吸附树脂与阴、阳离子交换树脂的混合物。5.根据权利要求1所述磁性粉体为沸石、凹凸棒土、膨润土和硅藻土中的一种或多种，所述磁性粉体的粒径为0.1～10μm。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：马从勇，
申请(专利权)人：墨宝股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32