[发明专利]水滑石-聚间苯二胺复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水滑石‑聚间苯二胺复合材料及其制备方法和应用，该水滑石‑聚间苯二胺复合材料包括水滑石和聚间苯二胺，聚间苯二胺负载在水滑石表面。其制备方法包括制备水滑石分散液；制备水滑石和间苯二胺的分散液；将水滑石和间苯二胺的分散液与氧化剂混合进行氧化聚合反应。本发明水滑石‑聚间苯二胺复合材料具有成本低、易合成、吸附性能好等优点，其制备方法具有工艺简单、操作方便、反应条件温和、成本低、生产效率高、生产周期短、产品收益率高等优点，适合于大规模制备，利于工业化应用。本发明复合材料能够应用于处理双氯芬酸废水，具有工艺简单、操作方便、成本低、处理效率高、吸附效果好等优点，有着很高的应用价值和商业价值。

技术领域

本发明属于环保吸附材料技术领域，涉及一种水滑石-聚间苯二胺复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

内分泌干扰物作为新型污染物，普遍存在于水体环境中。如，双氯芬酸是一种新型微量有机污染物，对水环境的影响具有潜在威胁，它能通过多种途径进入水生环境，包括污水处理厂，从医院或制药工业园区排放污水，直接排放的畜禽养殖废水、家禽加工、水产养殖、化粪池系统等。双氯芬酸具有很强的化学稳定性和生物难降解性，可以长期存在水体中，对生物内分泌系统进行干扰，持续造成严重的环境和健康问题。目前，为了减少新型有机污染物对环境的污染，光催化降解、膜过滤、絮凝与沉淀、电化学技术以及吸附等方法被应用于复合处理中，其中吸附法处理染料和/或重金属污染水体因具有操作简单、投资少、处理后出水水质好等特点而受到重视，但大部分吸附剂因吸附能力低，成本高，污染物去除量少等原因不能广泛应用于有机物污染水体的处理过程中，因而需要开发更加高效、环保、低成本的吸附剂材料。

水滑石常被运用于重金属污染水体的处理过程中，然而其在有机污染物的处理方面应用较少，主要是因为缺乏有机物有效吸附位点导致对污染物，尤其是对有机污染物的吸附效果不佳。现有技术中通常采用表面改性的方法在水滑石表面接枝小分子物质，如海藻酸钠、鼠李糖脂等，但是这些小分子物质的存在对于吸附能力的提高并不明显。另外，对水滑石进行改性的方法中存在反应条件复杂，甚至难以发生等问题，应用领域受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、吸附性能好的水滑石-聚间苯二胺复合材料，还提供了一种制备工艺简单、操作简便、反应条件温和、成本低、生产效率高、生产周期短、产品收益率高的水滑石-聚间苯二胺复合材料的制备方法，以及该水滑石-聚间苯二胺复合材料在处理双氯芬酸废水中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种水滑石-聚间苯二胺复合材料，所述水滑石-聚间苯二胺复合材料包括水滑石和聚间苯二胺，所述聚间苯二胺负载在水滑石表面。

上述的水滑石-聚间苯二胺复合材料，进一步改进的，所述聚间苯二胺的负载量为水滑石-聚间苯二胺复合材料质量的20%～80%；所述水滑石为正六边形片状；所述聚间苯二胺为球状，粒径为50nm～200nm。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的水滑石-聚间苯二胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将水滑石超声分散到水中，得到水滑石分散液；

S2、将间苯二胺与水滑石分散液混合，超声分散，得到水滑石和间苯二胺的分散液；

S3、将步骤S2中得到的水滑石和间苯二胺的分散液与氧化剂混合进行氧化聚合反应，得到水滑石-聚间苯二胺复合材料。

上述的制备方法，进一步改进的，所述水滑石、间苯二胺和氧化剂的质量比为1∶2～4∶2～5。

上述的制备方法，进一步改进的，所述氧化剂为过硫酸铵和/或过硫酸钠。

上述的制备方法，进一步改进的，所述水滑石为镁铝水滑石、钙铝水滑石和镍铁水滑石中的至少一种。