[发明专利]一种多孔陶瓷功能材料的制备工艺

说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多孔陶瓷功能材料的制备工艺，所制得多孔陶瓷功能材料可应用于油水分离领域。

背景技术

[0002] 目前含油废水的处理过程基本由隔油、混凝和过滤三个步骤完成，对于乳化油的分离，还需要进行破乳预处理。传统的除油方式不仅工艺繁琐，设备占地面积大，成本较高，并且因为较低的除油率，处理后的含油废水中还会残留一定量的油污，这些处理水的排放对环境也会存在一定的污染。随着国家对环境问题的日益重视，国家的污水排放标准也相应地得到提高。因此，在对于含油污水的处理提出更高要求的同时，人们也迫切地需要一种用于油水分离领域的新材料，而多孔陶瓷功能材料具有很好的吸附作用，因此目前市场上急需一种多孔陶瓷功能材料的制备工艺。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种多孔陶瓷功能材料的制备工艺。 

本发明的多孔陶瓷功能材料的制备工艺，包括以下步骤：

1）多孔陶瓷材料的活化处理：将多孔陶瓷材料浸泡到浓度均为0.1-15%的稀酸和双氧水混合液中，20-90℃下放置0.1-2小时，然后在100-200℃的条件下干燥10-120min；

2）母液的配置：量取1-50ml的硅烷偶联剂加入到100ml的无水乙醇中，然后加入1-10%的水和0.1-2ml的HAC，20-80℃下放置0.1-3小时；

3）表面改性反应：将经过步骤2）获得的母液加入到浓度为95%的乙醇中，配制成硅烷偶联剂浓度为0.1-5%的改性液，然后将经过步骤1）活化处理的多孔陶瓷材料加入到改性液中，于20-90℃的条件下搅拌反应0.1-4小时；最后，在30-100℃的条件下干燥10-120min，在100-200℃的条件下烘干5-100min，自然冷却后得到具有油水分离性能的多孔陶瓷功能材料。

本发明的多孔陶瓷功能材料的制备工艺，在步骤1）中：所述多孔陶瓷材料是以煤矸石、铝矾土和石英为原料，通过手动或机械成球，然后高温烧结得到，其粒径为1-10mm，孔隙率大于10%，孔径分布为5nm-500μm。

本发明的多孔陶瓷功能材料的制备工艺，在步骤1）中：所述稀酸为稀硫酸、稀盐酸或稀硝酸。

本发明的多孔陶瓷功能材料的制备工艺，在步骤2）中：所述硅烷偶联剂为选自辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷和十八烷基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的多孔陶瓷功能材料的制备工艺简单，通过对多孔陶瓷材料进行改性处理，材料由原先的亲水性转变为了很强的疏水性（亲油性），其水接触角超过120度，对油具有超强的吸附效果，具有吸油后易反冲洗的特点，所制得多孔陶瓷功能材料可广泛应用于石化、冶炼、医药等行业产生的含油废水的精细过滤处理。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用以说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

一种多孔陶瓷功能材料的制备工艺，包括以下步骤：

1）多孔陶瓷材料的活化处理：将多孔陶瓷材料浸泡到浓度均为0.5%的稀硫酸和双氧水混合液中，50℃的条件下放置1小时，然后在100℃的条件下干燥30min；

2）母液的配置：量取5ml的辛基三乙氧基硅烷加入到100ml的无水乙醇中，然后加入1%的水和0.2ml的HAC，50℃下放置1小时；

3）表面改性反应：将经过步骤2）获得的母液加入到浓度为95%的乙醇中，配制成硅烷偶联剂浓度为0.5%的改性液，然后将经过步骤1）活化处理的多孔陶瓷材料加入到改性液中，于50℃的条件下搅拌反应2小时；最后，在80℃的条件下干燥60min，在150℃的条件下烘干20min，自然冷却后得到具有油水分离性能的多孔陶瓷功能材料。

本发明的多孔陶瓷功能材料的制备工艺，在步骤1）中：所述多孔陶瓷材料是以煤矸石、铝矾土和石英为原料，通过手动或机械成球，然后高温烧结得到，其粒径为2mm，孔隙率大于35%，孔径分布为100nm-100μm。 

实施例2

一种多孔陶瓷功能材料的制备工艺，包括以下步骤：

1）多孔陶瓷材料的活化处理：将多孔陶瓷材料浸泡到浓度均为3%的稀盐酸和双氧水混合液中，60℃的条件下放置0.5小时，然后在120℃的条件下干燥30min；