申请日2015.12.22
公开(公告)日2017.06.30
IPC分类号B01J20/12; B01J20/30; C02F1/28
摘要
本发明公开的是使用三聚季铵盐表面活性剂制备有机粘土，可以高效吸附去除废水中的有机污染物，在低于常用表面活性剂浓度50倍的条件下即可获得，而且粘土比表面积增大，吸附率明显提高，反絮凝作用增强。具体制备步骤为：将干燥、粉碎过20-100目筛的膨胀型粘土与三聚季铵盐表面活性剂溶液按照1∶100-1∶250的固液比混合，在60-80℃条件下搅拌10-48小时，离心分离得到产物，在60～100℃下干燥后研磨制得。
权利要求书
1.一种去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法，其主要特征是采用三聚季铵盐表面活性剂对膨胀型粘土进行改性，制备比表面积大的高效吸附有机粘土，可有效吸附废水中的有机污染物。
具体制备步骤为：将干燥、粉碎过20-100目筛的膨胀型粘土与三聚季铵盐表面活性剂溶液按照1∶100-1∶250的固液比混合，在60-80℃条件下搅拌10-48小时，离心分离得到产物，在60～100℃下干燥后研磨制得。
2.根据权利要求1所述一种高效去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法，其特征所述季铵盐三聚表面活性剂具有如下结构：
式中，R1、R2、R3为碳链长度相同或不同长脂肪碳链，通式为CnH2n+1，其中n=10～18，Y为刚性联接基团，可以为(CH2)m(m=2，4，6)、(CHOH)2或CH2(CHOH)2CH2。
3.根据权利要求1所述一种高效去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法，其特征所述的膨胀型粘土为蒙脱土或膨润土。
4.根据权利要求1所述一种高效去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法，所述三聚季铵盐表面活性剂溶液的浓度在0.0001-0.01mol/L范围内。
说明书
一种高效去除废水中有机污染物的有机粘土制备方法
技术领域
一种高效去除废水中有机污染物的有机粘土制备方法，属于无机固体材料制备领域。
背景技术
利用有机粘土矿物去除有机污染物是目前最有效的方法之一。与活性炭及斜发沸石相比，有机改性粘土更为廉价易得，且具有高的化学、机械稳定性，多孔隙率，分散悬浮性、离子交换性等优异性能，且不同于活性炭的竞争吸附而通常表现为分配吸附机制，在复杂混合有机物的吸附中具有明显优势。
目前，制备有机改性粘土使用的季铵盐表面活性剂局限于长链烷基季铵阳离子表面活性剂或与非离子表面活性剂混合使用，往往只有在强碱条件下才能达到较高的去除率，使其在废水处理中的应用受到限制。开发新型有机改性粘土，增强有机改性粘土的吸附容量和效率成为迫切解决的问题。寡聚表面活性剂由连接基团通过化学键连接而成的介于单链表面活性剂与聚合物表面活性剂之间的一类特殊表面活性剂，表现出与单链和聚合物表面活性剂不同的溶液和界面行为。与传统的表面活性剂相比，该类表面活性剂具有更高的界面活性和更强的聚集能力。
发明人研究表明，三聚季铵盐表面活性剂可在层间形成高有机碳含量、高电荷密度的的层间结构，层间距明显大于传统表面活性剂粘土和双子季铵盐表面活性剂粘土，且对有机污染物的吸附效率和效能都远高于上述两种表面活性剂改性粘土，反絮凝作用也得到明显增强。
发明内容
本发明目的在于提供一去高效去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法。具体制备方法为：将干燥、粉碎过20-100目筛的膨胀型粘土与三聚季铵盐表面活性剂溶液按照1∶100-1∶250的固液比混合，在60-80℃条件下搅拌10-48小时，离心分离得到产物，在60～100℃下干燥后研磨得到目标产品。
所述季铵盐双子表面活性剂具有如下结构：
式中，R1、R2为碳链长度相同或不同长脂肪碳链，通式为CnH2n+1，其中n=8～18，Y为刚性联接基团，可以为(CH2)m(m=2-4)、(CHOH)2或CH2(CHOH)2 CH2。
所述的膨胀型粘土为蒙脱土或膨润土。所述双子季铵盐表面活性剂溶液的浓度在0.0001-0.01mol/L范围内。
本发明的有益效果：
利用具有多季铵盐头基位点的表面活性剂构建有机粘土，其层间结构具有有机碳含量高、电荷密度高及层间吸附区域拓宽等特点，使得有机粘土对有机污染物的吸附效能显著增强，反絮凝作用增强，从而更有效地去除废水中的有机污染物。