一种水处理材料阴离子型染料吸附剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纺织行业中水处理材料阴离子型染料吸附剂的制备方法，依次包括如下步骤：（１）将粉碎的８０～２００目膨润土投加到溶解有阳离子表面活性剂的溶液中，其中表面活性剂的量为１００％膨润土阳离子交换量，搅拌２～３ｈ；（２）再加入一种或多种不同种类的阳离子表面活性剂，其总量为１００％膨润土阳离子交换量，搅拌２～３ｈ；（３）用蒸馏水清洗沉淀物３～５次，１１０～１２０℃下烘３～４小时，研磨，过６０～１００目筛即可，吸附容量最低达到２４０ｍｇ／ｇ，大于一般吸附剂的吸附量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织行业中用吸附法处理染料废水时所用的一种吸附剂的制备方法，特别 涉及。技术背景纺织印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为300 400万吨。废水含有多种染料，酸性染料和活性染料是染料的两个主要部分，从其分子结 构来看该两种类型同属阴离子型染料。所以能否有效去除阴离子染料是印染废水处理的关 键。工业上常用的印染/染料废水处理方法有吸附法、絮凝沉淀法、电解法、氧化法和生物 降解法等。但其中一些方法具有成本高，时效短等缺点。吸附法是去除该类污染物的有效 方法，但最为关键的是寻找高效吸附剂。膨润土是以蒙脱石(Montmorillonite)为主要矿物的粘土岩。蒙脱石是一种含水的层状 铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四面体中间夹一个铝(镁)氧(氢氧)八面体组成，属于2: 1 型的三层粘土矿物。晶层间距离为0.96~2.14 nm，这些纳米片层团聚在一起，形成几百纳 米到几微米的粘土颗粒。膨润土本身对有机污染物的吸附性能较差，但经过传统有机改性 之后，显著改变膨润土的二维纳米结构的尺寸，增大层间距。具有较强的有机污染物吸附 性能，但仅限于对疏水性有机污染物的吸附如多环芳烃等。传统有机膨润土对亲水性较强 的污染物(如苯酚等)的吸附效果比较差，而对于离子型的有机物基本没有吸附效果。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足，提出了一种水处理材料阴离子型染料吸附剂的制备方 法，用该方法制备的吸附剂对亲水性较强的苯酚等污染物和离子型的有机物吸附效果都很 好、而且吸附量大。本专利技术采用的技术方案是依次包括如下步骤(1)将粉碎的80~200目膨润土投加到 溶解有阳离子表面活性剂的溶液中，其中表面活性剂的量为100%膨润土阳离子交换量 (CEC)，搅拌2 3 h; (2)再加入一种或多种不同种类的阳离子表面活性剂，其总量为100% 膨润土阳离子交换量，搅拌2 3h; (3)用蒸馏水清洗沉淀物3 5次，110 120。C下烘3 4小时，研磨，过60 100目筛即可。本专利技术的作用机理是控制阳离子表面活性剂的量，将表面活性剂所带的活性位点带 入膨润土层间，使得经过改性的膨润土具有较多的吸附活性位点。阳离子表面活性剂进入膨润土层间主要有两个作用过程首先在上述步骤(1)中，是离子交换作用，阳离子表面 活性剂和膨润土层间的金属离子发生交换作用，投加100%膨润土交换容量(CEC)的阳 离子表面活性剂可以完全取代层间的金属阳离子；在上述步骤(1)中，继续增加阳离子表 面活性剂的量，阳离子表面活性剂会通过分子间的范德华力以分子态和已经进入膨润土层 间的表面活性剂相结合。表面活性剂分子都是由有机碳链阳离子和向对应的无机阴离子组 成，有机碳链和第一阶段进入膨润土层间的表面活性剂长碳链在范德华力作用下紧密结合， 而被无机阴离子则可以和废水中的阴离子染料发生阴离子交换作用，使得阴离子染料被吸 附在膨润土层间而被吸附去除。一般膨润土的交换容量达到0.8 1.1 mmd/g， 一般染料的分子量在300以上，本专利技术 膨润土交换容量大，以此计算改性后的膨润土的吸附容量最低达到240 mg/g，大于一般吸 附剂的吸附量。 附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。 图1是改性后膨润土层内所吸附染料结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术首先将粉碎的80-200目钙基膨润土或钠基膨润土投加到溶解有阳 离子表面活性剂的溶液中，其中表面活性剂的量为100% CEC，表面活性剂的种类为烷基 碳数为8 18的长链型季铵盐类或吡啶类阳离子表面活性剂，搅拌2 3 h;再加入一种或 多种不同种类的阳离子表面活性剂，该表面活性剂的种类为烷基碳数为4 16的季铵盐阳 离子，其总量为100%膨润土阳离子交换量，搅拌2 3 h;最后用蒸馏水清洗沉淀物3 5 次，110 12(TC下烘3 4小时，研磨，过60 100目筛即可。 实施例1将粉碎的80目钙基膨润土投加到溶解有阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的 溶液中，表面活性剂的量为100%膨润土阳离子交换量，搅拌2h;再加入十四烷基三甲基 溴化铵，其量同样为100%膨润土阳离子交换量，搅拌2h;用蒸馏水清洗沉淀物3次，110 t:下烘3小时，研磨，过60目筛。将得到的产物用于含染料橙II的废水处理，结果表明在废水浓度为80 mg/L，吸附 剂和废水的重量比为1:1000时，染料橙II的去除率为98%。 实施例2将粉碎的150目钠基膨润土投加到溶解有阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵的溶液中，表面活性剂的量为100%膨润土阳离子交换量，搅拌3h;再加入十二烷基三甲基 氯化铵和八烷基三甲基氯化铵，其总量为100%膨润土阳离子交换量，搅拌3h;用蒸馏水清洗沉淀物5次，12(TC下烘4小时，研磨，过100目筛。将得到的产物用于含染料酸性红的废水处理，结果表明在废水浓度为80mg/L，吸附 剂和废水的重量比为1:500时，染料酸性红的去除率为95%。 实施例3将粉碎的200目钙基膨润土投加到溶解有阳离子表面活性剂十八垸基三甲基氯化铵的 溶液中，表面活性剂的量为100%膨润土阳离子交换量，搅拌2.5 h;再加入氯化十二烷基 吡啶和十六烷基三甲基溴化铵，其总量为100%膨润土阳离子交换量，搅拌3h;用蒸馏水 清洗沉淀物4次，115。C下烘3.5小时，研磨，过80目筛。将得到的产物用于含染料橙II的废水处理，结果表明在废水浓度为50 mg/L，吸附 剂和废水的重量比为1:500时，染料橙II的去除率为97%。 实施例4将粉碎的100目钠基膨润土投加到溶解有阳离子表面活性剂八垸基三甲基氯化铵的溶 液中，表面活性剂的量为100%膨润土阳离子交换量，搅拌2h;再加入四烷基三甲基溴化 铵和氯化十二烷基吡啶，其总量为100%膨润土阳离子交换量，搅拌3h;用蒸馏水清洗沉 淀物5次，110'C下烘3小时，研磨，过90目筛。将得到的产物用于含染料酸性蓝的废水处理，结果表明在废水浓度为100mg/L，吸 附剂和废水的重量比为1:500时，染料酸性蓝的去除率为95%。权利要求1.，其特征是依次包括如下步骤(1)将粉碎的80～200目膨润土投加到溶解有阳离子表面活性剂的溶液中，其中表面活性剂的量为100％膨润土阳离子交换量(CEC)，搅拌2～3h；(2)再加入一种或多种不同种类的阳离子表面活性剂，其总量为100％膨润土阳离子交换量，搅拌2～3h；(3)用蒸馏水清洗沉淀物3～5次，110～120℃下烘3～4小时，研磨，过60～100目筛，即可。2. 根据权利要求1所述的，其特征是所 用的膨润土为钙基膨润土或钠基膨润土。3. 根据权利要求1所述的，其特征是；所 述步骤(1)中加入的表面活性剂的种类为垸基碳数为8 18的长链型季铵盐类或吡啶类 阳离子表面活性剂。4. 根据权利要求1所述的，其特征是所 述步骤(2)中加入的表面活性剂的种类为垸基碳数为4 16的季铵盐阳离子表面活性剂。5. 根据权利要求1所述的，其特征是所 加入的膨润土的粒径为80 200目。6. 根据权利要求1所述的，其特征是所 述步骤(1)中加入的表面活性剂的量为100%的膨润土阳离子交换量。7. 根据权利要求1所述的，其特征是所 述步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理材料阴离子型染料吸附剂的制备方法，其特征是依次包括如下步骤：（１）将粉碎的８０～２００目膨润土投加到溶解有阳离子表面活性剂的溶液中，其中表面活性剂的量为１００％膨润土阳离子交换量（ＣＥＣ），搅拌２～３ｈ；（２）再加入一种或多种不同种类的阳离子表面活性剂，其总量为１００％膨润土阳离子交换量，搅拌２～３ｈ；（３）用蒸馏水清洗沉淀物３～５次，１１０～１２０℃下烘３～４小时，研磨，过６０～１００目筛，即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马建锋，李定龙，黄文艳，
申请(专利权)人：江苏工业学院，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]