一种导电高分子聚合物-黑滑石复合吸附剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种导电高分子聚合物

【技术实现步骤摘要】
一种导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂的制备方法


[0001]本专利技术属于非金属矿物综合利用领域，具体涉及黑滑石吸附剂的制备方法。

技术介绍

[0002]黑滑石是对黑色、灰黑色滑石的统称，属于稀有矿种。黑滑石的主要矿物为滑石，其含量为92％以上，此外含有5％左右的石英和2％左右的有机质。我国黑滑石资源十分丰富，当前所探明的矿点主要分布在我国的中南地区和西南地区，按成矿地质特征可分为区域变质型、热液交代型和风化沉积三大类型。主要产地分别是：江西广丰、重庆南桐、湖南保靖、甘肃金塔、江西九江、江西宜春、江西萍乡、广东平远、四川丰都、广西上林、湖北钟祥等地。其中，江西广丰黑滑石矿是迄今为止国内发现的储量最大的矿床，己探明储量达5亿吨之多，因而广丰县享有“黑滑石之乡”的美誉。广丰黑滑石中的氧化硅、氧化镁含量分别达到66％、30％，属于国内罕见的高品位矿。
[0003]黑滑石矿的颜色为黑色，其化学组成较纯，颗粒细小，具片状结构，比表面积较高，同时不含石棉类有害矿物，而且其储量巨大，开采成本较低，价格便宜，被广泛用于陶瓷、造纸、填料等工业产品中。现如今黑滑石的产品绝大部分都是填料等低端产品，在其他高端科技领域中仍有很大的发展空间。能够合理利用黑滑石的性质进行改性，提高黑滑石在其他方面上的性能。此举不但符合我国新型工业化道路与可持续发展战略，还能拓宽黑滑石的应用领域，增加黑滑石产业带来的经济效益。
[0004]聚合物吸附剂由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成，有巨大的比表面积和高孔隙率，具有良好的机械强度、耐热性和化学稳定性，具有优异的吸附性能。

技术实现思路

[0005]针对现在吸附剂的开发成本较高，性价比较低的问题，本专利技术提供一种导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂的制备方法。该方法采用原位聚合的方法制备吸附剂，操作工艺简单，对阴离子染料的吸附效果好，产能效率高。
[0006]本专利技术制备的导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂因为导电聚合物的作用，使得吸附剂表面存在大量的正电荷，对阴离子具有强烈的电荷作用从而达到对阴离子的吸附。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂的制备方法，所述的制备方法为：
[0009](1)超细黑滑石粉末的制备
[0010]将原料黑滑石进行破碎、研磨(8～10h)、过筛(200目)，得到黑滑石粉末，在所得黑滑石粉末中加入乙醇和去离子水，于球磨机中湿法球磨，然后用去离子水重悬洗涤，离心，干燥，研磨过筛(200目)，得到超细黑滑石粉末；
[0011]所述原料黑滑石来自江西省上饶市广丰区；
[0012]所述乙醇与黑滑石粉末的体积质量比为0.6
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1.6：1mL/g，乙醇和去离子水的总体积以完全浸没黑滑石粉末为准；
[0013]所述湿法球磨的转速为700～800r/min，时间为8～10h；
[0014]所述干燥的温度为60～120℃(优选80～100℃)，时间为12～15h；
[0015]所得超细黑滑石粉末的平均粒径为200～500nm，优选300～400nm；
[0016](2)黑滑石的剥离
[0017]将步骤(1)所得超细黑滑石粉末加入表面活性剂溶液中，在60～90℃下搅拌6～10h，之后冷却至室温，5000rpm/min离心5min，取上层浊液，10000rpm/min离心5min，取下层固体，去离子水重悬洗涤直至上清液中没有泡沫产生，最后干燥，研磨过筛(200目)，得到剥离后的黑滑石粉末；
[0018]所述表面活性剂溶液的浓度为1～4mol/L，优选2mol/L；表面活性剂选自：十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)中的一种或多种；
[0019]所述表面活性剂溶液与超细黑滑石粉末的体积质量比为10～25：1mL/g，优选20：1mL/g；
[0020]该步剥离的目的在于：将黑滑石的片状层间结构剥离开来，尽可能地让其变成层数较少的结构或单片结构以便于聚合物的原位生长；
[0021](3)导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂的制备
[0022]将步骤(2)所得剥离后的黑滑石粉末分散于溶剂中，搅拌条件下加入单体化合物、引发剂，反应体系在0～100℃下搅拌3～6h，之后用去离子水洗涤至洗涤液无色，再用丙酮洗涤，最后烘干(80℃，12h)，得到所述的导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂；
[0023]所述溶剂为盐酸或1,2
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二氯乙烷；
[0024]所述单体化合物为间苯二胺、苯胺、对苯二胺、邻苯二胺、噻吩、吡咯、乙炔、苯乙炔中的一种或多种；
[0025]所述引发剂为(NH4)2S2O8、K2Cr2O7、KIO3、FeCl3、H2O2、Ce(SO4)2、MnO2的一种或多种；
[0026]进一步，反应体系中还加入交联剂，所述交联剂为二甲醇缩甲醛；
[0027]所得复合吸附剂中，黑滑石粉末与聚合物的质量比为1：0.5～2，优选1：1。
[0028]本专利技术制备的导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂能够应用于水处理领域，尤其是用于阴离子染料的吸附处理。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0030]对黑滑石进行剥离，有效地提升了黑滑石的比表面积，并且复合高分子聚合物，不但能够防止高分子聚合物的团聚，并且可以降低高分子聚合物的成本，提高聚合物的吸附量。填补了黑滑石在吸附剂制备方面的空白，同时可以更大限度地利用黑滑石层状片状结构等优点。
[0031]本专利技术制备工艺流程简单，原料廉价易得，生产规模易于操控，绿色环保，不会产生二次污染。本专利技术为黑滑石吸附剂的领域提供了新方向，同时为提高黑滑石矿的综合利用提供了有效并且经济实用的途径。
附图说明
[0032]图1实施例1高分子聚合物
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黑滑石吸附剂的扫描电镜图。
[0033]图2实施例1高分子聚合物
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黑滑石吸附剂对X
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3B吸附量曲线图。
[0034]图3实施例1聚苯胺
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黑滑石的样品实物图。
具体实施方式
[0035]下面通过具体实施例，对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术并不限于下述实施例，在不脱离本
技术实现思路
和范围内，变化实施都应包含在本专利技术的技术范围内。
[0036]本专利技术复合吸附剂性能测试采用的吸附质为阴离子染料中的活性艳红X
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3B染料。
[0037]吸附量测量方法为：取吸附剂0.05g于50ml浓度为200mg/L的X
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3B溶液中，磁力搅拌120min后采用使用分光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：(1)超细黑滑石粉末的制备将原料黑滑石进行破碎、研磨、过筛，得到黑滑石粉末，在所得黑滑石粉末中加入乙醇和去离子水，于球磨机中湿法球磨，然后用去离子水重悬洗涤，离心，干燥，研磨过筛，得到超细黑滑石粉末；(2)黑滑石的剥离将步骤(1)所得超细黑滑石粉末加入表面活性剂溶液中，在60～90℃下搅拌6～10h，之后冷却至室温，5000rpm/min离心5min，取上层浊液，10000rpm/min离心5min，取下层固体，去离子水重悬洗涤直至上清液中没有泡沫产生，最后干燥，研磨过筛，得到剥离后的黑滑石粉末；所述表面活性剂选自：十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种；(3)导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂的制备将步骤(2)所得剥离后的黑滑石粉末分散于溶剂中，搅拌条件下加入单体化合物、引发剂，反应体系在0～100℃下搅拌3～6h，之后用去离子水洗涤至洗涤液无色，再用丙酮洗涤，最后烘干，得到所述的导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂；所述单体化合物为间苯二胺、苯胺、对苯二胺、邻苯二胺、噻吩、吡咯、乙炔、苯乙炔中的一种或多种；所述引发剂为(NH4)2S2O8、K2Cr2O7、KIO3、FeCl3、H2O2、Ce(SO4)2、MnO2的一种或多种。2.如权利要求1所述的导电高分子聚合物
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黑滑石复合吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乙醇与黑滑石粉末的体积质量比为0.6
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【专利技术属性】
技术研发人员：张国亮，陈宇，孟琴，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：