一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂及其制备方法和应用，属于水处理技术领域。本发明专利技术提供的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂包括水滑石和位于水滑石层间的仲烷基磺酸钠；所述水滑石为镁铝水滑石。本发明专利技术提供的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂对间氯苯胺具有良好的吸附性能。将本发明专利技术的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂用于间氯苯胺废水的处理，对间氯苯胺的吸附量高达168mg/g。此外，本发明专利技术的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂还具有吸附反应温度低、在较短时间即可达到吸附平衡等优点。

A Sodium Secondary Alkyl Sulfonate Modified Hydrotalcite Adsorbent and Its Preparation Method and Application

The invention provides a sodium secondary alkyl sulfonate Modified Hydrotalcite adsorbent, a preparation method and application thereof, belonging to the technical field of water treatment. The sodium secondary alkyl sulfonate Modified Hydrotalcite adsorbent provided by the invention comprises hydrotalcite and sodium secondary alkyl sulfonate located between layers of hydrotalcite, and the hydrotalcite is magnesium aluminium hydrotalcite. The sodium secondary alkyl sulfonate Modified Hydrotalcite adsorbent provided by the invention has good adsorption performance for m-chloroaniline. The sodium secondary alkyl sulfonate Modified Hydrotalcite adsorbent of the invention is used for the treatment of m-chloroaniline wastewater, and the adsorption capacity of m-chloroaniline is up to 168 mg/g. In addition, the sodium secondary alkyl sulfonate Modified Hydrotalcite adsorbent also has the advantages of low adsorption reaction temperature, and can achieve adsorption equilibrium in a relatively short time.

【技术实现步骤摘要】
一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及水处理
，尤其涉及一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂及其制备方法和应用。
技术介绍
间氯苯胺是一种淡琥珀色液体，有毒。其主要用作偶氮染料及颜料的中间体、药物、杀虫剂、农药化学品。间氯苯胺是一种持久性的有机污染物，对水生生物的毒性较强，具有很强的致畸、致癌、致突变作用，因此对含间氯苯胺的废水处理的研究十分重要。目前处理间氯苯胺的方法主要有：吸附法、萃取法、光催化氧化法、超临界水氧化法、二氧化氯氧化法、超声波降解法、电化学降解法等。吸附法相对于萃取法、光催化氧化法、超临界水氧化法等具有操作简单、成本低、效费比高的优势，是一种广泛使用的，可以有效的去除废水中有机污染物的方法。目前吸附法的研究重点是如何提高吸附材料的吸附效率，同时降低使用费用。水滑石(LDH)由于其较高的层间阴离子可交换能力、较高的比表面积等特性，被广泛应用在水处理领域。专利(申请号201410574966.6)采用十二烷基苯磺酸盐、十二烷基硫酸盐改性的锌铝水滑石处理含2.4.6-三氯苯酚的废水水溶液，其吸附量可达(100～160)mg/g，显示了改性水滑石在水处理领域的巨大应用前景，但将该改性水滑石用于对间氯苯胺的吸附，则吸附效果较差。仲烷基磺酸钠(SAS)具有良好的去污和乳化力，而且生物降解性极佳，是一种绿色表面活性剂，多应用于洗涤剂中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂及其制备方法和应用，将本专利技术提供的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂用于间氯苯胺的吸附，具有良好的吸附性能。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂，包括水滑石和位于水滑石层间的仲烷基磺酸钠；所述水滑石为镁铝水滑石。优选的，所述镁铝水滑石的镁铝摩尔比为2:1。优选的，所述仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂中仲烷基磺酸钠的质量分数为37～39％。本专利技术还提供了上述技术方案所述的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将可溶性镁盐、可溶性铝盐与水混合，得到溶液A；(2)将仲烷基磺酸钠、氢氧化钠和水混合，得到溶液B；(3)将所述溶液A和溶液B同时滴加到水中进行共沉淀反应，然后晶化，得到仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂；所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。优选的，所述步骤(1)中可溶性镁盐中镁离子与可溶性铝盐中铝离子的摩尔比为2:1；优选的，所述步骤(2)溶液B中仲烷基磺酸钠的质量浓度为11～22％，氢氧化钠的质量浓度为3.3～10％。优选的，所述步骤(3)中共沉淀反应的pH值为9.7～10.3，晶化的温度为25～60℃，晶化的时间为3～5h。本专利技术提供了上述技术方案所述仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂在处理间氯苯胺废水中的应用。优选的，所述应用包括：按吸附剂与废水中间氯苯胺的质量比为(2～10)：1的比例，将所述仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂加入到间氯苯胺的废水中，进行搅拌吸附。优选的，所述搅拌的温度为25～40℃，所述搅拌的时间为3～5h。本专利技术提供了一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂，包括水滑石和位于水滑石层间的仲烷基磺酸钠；所述水滑石为镁铝水滑石。本专利技术提供的仲烷基磺酸钠改性水滑石，仲烷基磺酸钠与间氯苯胺具有较强的相互作用，能够提高镁铝水滑石对间氯苯胺的吸附能力。实施例结果表明，将本专利技术的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂用于处理间氯苯胺废水，对间氯苯胺的吸附量可高达168mg/g。此外，本专利技术的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂还具有吸附反应温度低、在较短时间即可达到吸附平衡等优点，将其用于间氯苯胺的吸附，具有反应温度低、吸附速率快的特点。具体实施方式本专利技术提供了一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂，包括水滑石和位于水滑石层间的仲烷基磺酸钠；所述水滑石优选为镁铝水滑石。在本专利技术中，所述镁铝水滑石的镁铝摩尔比优选为2:1。在本专利技术中，所述仲烷基磺酸钠占所述仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂的质量分数优选为38～43％，进一步优选为40％。本专利技术所述仲烷基磺酸钠与间氯苯胺有一定的相互作用，进而使得仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂对间氯苯胺的吸附能力得到提高。本专利技术还提供了上述技术方案所述的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将可溶性镁盐、可溶性铝盐与水混合，得到溶液A；(2)将仲烷基磺酸钠、氢氧化钠和水混合，得到溶液B；(3)将所述溶液A和溶液B同时滴加到水中进行共沉淀反应，然后晶化，得到仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂；所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。本专利技术将可溶性镁盐、可溶性铝盐与水混合，得到溶液A。在本专利技术中，所述可溶性镁盐优选为硝酸镁，所述可溶性铝盐优选为硝酸铝。在本专利技术中，所述可溶性镁盐中镁离子与可溶性铝盐中铝离子的摩尔比优选为2:1。在本专利技术中，所述水优选为脱二氧化碳后的去离子水。本专利技术对所述水的用量没有特殊要求，能够将可溶性镁盐与可溶性铝盐全部溶解即可。本专利技术对所述可溶性镁盐、可溶性铝盐和水的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知来源的可溶性镁盐、可溶性铝盐和水即可。本专利技术对所述混合的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。本专利技术将仲烷基磺酸钠、氢氧化钠和水混合，得到溶液B。在本专利技术中，所述溶液B液中仲烷基磺酸钠的质量浓度优选为11～22％，所述溶液B液中氢氧化钠的质量浓度优选为3.3～10％。在本专利技术中，所述水优选为脱二氧化碳后的去离子水。本专利技术对所述仲烷基磺酸钠、氢氧化钠和水的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知来源的仲烷基磺酸钠、氢氧化钠和水即可。本专利技术对所述混合的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。本专利技术对所述溶液A和溶液B的制备先后顺序没有特殊要求，先制备溶液A或先制备溶液B均可。得到溶液A和溶液B后，本专利技术将所述溶液A和溶液B同时滴加到水中进行共沉淀反应，然后晶化，得到仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂。在本专利技术中，所述水优选为脱二氧化碳后的去离子水。本专利技术采用脱二氧化碳的水，是为了防止生成碳酸根，碳酸根会影响仲烷基磺酸钠插入到水滑石的层间。在本专利技术中，所述共沉淀反应的pH值优选为9.7～10.3，进一步优选为9.8～10.2。本专利技术通过调整溶液A和溶液B的滴加速度来控制共沉淀反应的pH值。本专利技术将pH值控制在上述范围，是为了使共沉淀反应的速率保持在合适范围，进而确保生成水滑石，而非单一的镁或/和铝的氢氧化物。在本专利技术中，所述溶液A和溶液B的滴加速度独立地优选为15～25mL/min。在本专利技术中，所述溶液A和溶液B优选同时开始滴加且同时停止滴加。本专利技术所述共沉淀反应过程中，生成水滑石晶核并伴随晶核长大，同时，仲烷基磺酸钠进入水滑石的层间。在本专利技术中，所述晶化的温度优选为25～60℃，进一步优选为25～30℃；所述晶化的时间优选为3～5h，进一步优选为4～5h。本专利技术所述晶化过程有利于得到晶体结构完整的水滑石，确保水滑石的层状结构，且晶化过程中，仲烷基磺酸钠全部进入水滑石的层间。晶化后，本专利技术优选还包括对晶化得到的产物依次进行离心和干燥。本专利技术对所述离心的实施方式没有特殊要求，采用本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂，包括水滑石和位于水滑石层间的仲烷基磺酸钠；所述水滑石为镁铝水滑石。

【技术特征摘要】
1.一种仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂，包括水滑石和位于水滑石层间的仲烷基磺酸钠；所述水滑石为镁铝水滑石。2.根据权利要求1所述的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂，其特征在于，所述镁铝水滑石的镁铝摩尔比为2:1。3.根据权利要求1所述的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂，其特征在于，所述仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂中仲烷基磺酸钠的质量分数为37～39％。4.权利要求1～3任一项所述的仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将可溶性镁盐、可溶性铝盐与水混合，得到溶液A；(2)将仲烷基磺酸钠、氢氧化钠和水混合，得到溶液B；(3)将所述溶液A和溶液B同时滴加到水中进行共沉淀反应，然后晶化，得到仲烷基磺酸钠改性水滑石吸附剂；所述步骤(1)和步骤(2)没有时间先后顺序。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中可溶性镁盐中镁离子与可溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：许秋瑾，王成，余小梅，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11