一种硅藻土基滤纸、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种硅藻土基滤纸、其制备方法及应用。所述硅藻土基滤纸的制备方法包括以下步骤：A)将硅藻土和有机溶剂混合，然后与硅烷偶联剂进行反应，得到改性硅藻土；B)将所述改性硅藻土、纸材料与交联剂的水溶液混合，搅拌反应，得到改性纸浆；C)将所述改性纸浆通过抽滤后，干燥得到硅藻土基滤纸。本申请人研究发现，将油水混合物或油水乳液通过本发明专利技术提供的硅藻土基滤纸，可以实现油水分离，且分离效率较高。并且，本发明专利技术提供的硅藻土基滤纸的制备方法成本较低，操作简单，制得的硅藻土基滤纸具有生物降解性，便于大规模生产和应用。于大规模生产和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种硅藻土基滤纸、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及功能材料

，尤其涉及一种硅藻土基滤纸、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]油水混合物或乳化液广泛存在于石油、化工及机械等行业中，对生态环境及人体健康具有极大的危害，使得对含油废水处理的需求与日俱增。目前含油污水的处理方法有许多，主要包括外加破乳剂法、物理法(包括重力法分离、离心法分离、过滤法分离)、膜分离法。前两种是比较常规成熟的方法，虽然具有广泛的实际应用，但也存在分离效率低和成本高的问题。后一种是近年来随着膜科学兴起的新型分离方法。膜分离法根据膜的性质分为亲水膜和疏水膜，目前研究及应用较多的是疏水膜。关于油水分离膜的研究所选用的基材大都是铜网、不锈钢等金属网格及聚合物膜、尼龙布等，采用电腐蚀、浸泡、电纺丝及化学反应等形成纳米结构表面或亲/疏水涂层。疏水性膜通常是由聚乙烯、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等聚烯烃类聚合物组成，去除油中少量水杂质的效果良好，但容易使膜严重污染，可重复利用率低。另外，油分子容易在疏水膜内聚结而阻止水通过，使水通量急剧下降。为使油能快速离开膜表面、防止膜污染、保持水通量，亲水膜已成为近些年的研究热点。但是，由于现有亲水膜存在着原料成本高、生产过程繁杂以及不易生物降解等问题，限制了其大规模的应用，因此对于新型的油水分离材料的研究仍然是该领域的重要课题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种硅藻土基滤纸、其制备方法及应用，适用于含油废水的油水分离及油水乳液的破乳分离。
[0004]本专利技术提供了一种硅藻土基滤纸的制备方法，包括以下步骤：
[0005]A)将硅藻土和有机溶剂混合，然后与硅烷偶联剂进行反应，得到改性硅藻土；
[0006]B)将所述改性硅藻土、纸材料与交联剂的水溶液混合，搅拌反应，得到改性纸浆；
[0007]C)将所述改性纸浆通过抽滤后，干燥得到硅藻土基滤纸。
[0008]优选的，所述有机溶剂选自甲苯或二甲苯；
[0009]所述硅藻土与有机溶剂的质量比为1：2～10。
[0010]优选的，所述硅烷偶联剂选自3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、5,6
‑
环氧己基三乙氧基硅烷或N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲(乙)氧基硅烷；
[0011]所述硅藻土与硅烷偶联剂的质量比为1～10：1。
[0012]优选的，步骤A)中，所述混合和反应均在保护气条件下进行；
[0013]所述反应的温度为45～80℃，反应的时间为6～18h。
[0014]优选的，步骤A)中，所述改性硅藻土的水接触角为0
°
～50
°
。
[0015]优选的，步骤B)中，所述纸材料选自原纸或回收纸；
[0016]所述改性硅藻土和纸材料的质量比为1：0.6～5。
[0017]优选的，步骤B)中，所述交联剂选自乙二醛、丁二醛或戊二醛；
[0018]所述改性硅藻土和交联剂的水溶液的质量比为1：20～60；
[0019]所述交联剂的水溶液的质量浓度为5％～20％。
[0020]优选的，步骤B)中，所述搅拌反应的温度为25～50℃，搅拌反应的时间为6～16h。
[0021]本专利技术还提供了一种上文所述的制备方法制得的硅藻土基滤纸。
[0022]本专利技术还提供了一种上文所述的硅藻土基滤纸作为油水分离材料的应用。
[0023]本专利技术提供了一种硅藻土基滤纸的制备方法，包括以下步骤：A)将硅藻土和有机溶剂混合，然后与硅烷偶联剂进行反应，得到改性硅藻土；B)将所述改性硅藻土、纸材料与交联剂的水溶液混合，搅拌反应，得到改性纸浆；C)将所述改性纸浆通过抽滤后，干燥得到硅藻土基滤纸。本申请人研究发现，将油水混合物或油水乳液通过本专利技术提供的硅藻土基滤纸，可以实现油水分离，且分离效率较高。并且，本专利技术提供的硅藻土基滤纸的制备方法成本较低，操作简单，制得的硅藻土基滤纸具有生物降解性，便于大规模生产和应用。
[0024]实验结果表明，本专利技术制备的硅藻土基滤纸的水下二氯甲烷接触角超过150
°
，具有水下超疏油性能；油水混合物的分离效率超过99.9％，油水乳液的分离效率超过99.8％。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例1的改性硅藻土颗粒的水接触角测试图；
[0026]图2为本专利技术实施例2的硅藻土基滤纸在水下的二氯甲烷接触角测试图；
[0027]图3为本专利技术实施例3采用硅藻土基滤纸的油水分离装置。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术提供了一种硅藻土基滤纸的制备方法，包括以下步骤：
[0030]A)将硅藻土和有机溶剂混合，然后与硅烷偶联剂进行反应，得到改性硅藻土；
[0031]B)将所述改性硅藻土、纸材料与交联剂的水溶液混合，搅拌反应，得到改性纸浆；
[0032]C)将所述改性纸浆通过抽滤后，干燥得到硅藻土基滤纸。
[0033]本专利技术先将硅藻土和有机溶剂混合。在本专利技术的某些实施例中，所述有机溶剂选自甲苯或二甲苯。
[0034]在本专利技术的某些实施例中，所述硅藻土与有机溶剂的质量比为1：2～10。在某些实施例中，所述硅藻土与有机溶剂的质量比为1：5。
[0035]在本专利技术的某些实施例中，所述硅藻土和有机溶剂的混合在保护气的条件下进行。在某些实施例中，所述保护气为氮气。
[0036]硅藻土和有机溶剂混合后的混合溶液与硅烷偶联剂进行反应，得到改性硅藻土。
[0037]优选的，具体包括：
[0038]将硅烷偶联剂滴加入加热后的所述混合溶液中，反应后，得到改性硅藻土。
[0039]在本专利技术的某些实施例中，所述硅烷偶联剂滴加的时间为25～35min。在某些实施
例中，所述硅烷偶联剂滴加的时间为30min。
[0040]在本专利技术的某些实施例中，所述硅烷偶联剂选自3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、5,6
‑
环氧己基三乙氧基硅烷或N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲(乙)氧基硅烷。
[0041]在本专利技术的某些实施例中，所述硅藻土与硅烷偶联剂的质量比为1～10：1。
[0042]在本专利技术的某些实施例中，加热后的所述混合溶液的温度为55～65℃。在某些实施例中，加热后的所述混合溶液的温度为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅藻土基滤纸的制备方法，包括以下步骤：A)将硅藻土和有机溶剂混合，然后与硅烷偶联剂进行反应，得到改性硅藻土；B)将所述改性硅藻土、纸材料与交联剂的水溶液混合，搅拌反应，得到改性纸浆；C)将所述改性纸浆通过抽滤后，干燥得到硅藻土基滤纸。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲苯或二甲苯；所述硅藻土与有机溶剂的质量比为1：2～10。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、5,6
‑
环氧己基三乙氧基硅烷或N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲(乙)氧基硅烷；所述硅藻土与硅烷偶联剂的质量比为1～10：1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：白云刚，王丕新，徐昆，张文德，
申请(专利权)人：权利要求书一页说明书五页附图一页，
类型：发明
国别省市：