[发明专利]凹土表面改性方法及该改性凹土的应用

说明书

本发明揭示了一种凹土表面改性方法，包括：以季铵盐作为阳离子表面活性剂对凹土表面进行有机改性；采用氯化铝对凹土表面进行无机改性。本发明的凹土表面改性方法，对凹土采用有机改性和无机改性相结合的方式，充分发挥有机改性和无机改性的优势，改善凹土疏水性，增强吸附催化性能，进一步提高改性凹土在水处理领域的混凝破乳的效果，另外采用本方法改性的凹土在水质处理中发挥了比较优异的净水效果。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种凹土表面改性方法及该改性凹土的应用。

背景技术

凹凸棒石黏土(以下简称凹土)是一种含水富镁铝的硅酸盐矿物，具有独特的纳米级链层状分子结构，晶体呈棒状或纤维状。较大的比表面积和微细孔隙结构使之具有良好的吸附性，众多纳米尺寸的孔道存在大量活性中心，加之较强的机械性能和热稳定性，是优良的催化剂载体。

凹土应用于废水处理时，凹土硅酸盐结构的无机性，使其在对有机物的分离和有机合成的催化反应中因与有机物较低的相容性而影响其吸附催化性能的发挥，因此，天然产出的凹土通常不能满足水处理去除有机物的要求，需经有机改性处理才能提高凹土的使用效果。

现有的凹土改性技术中，凹土的吸附性能利用得还不够充分，在处理有机废水时，存在去除率不高、反应时间较长、适用pH范围小等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凹土表面改性方法及该改性凹土的应用，以解决现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一实施例中，提供了一种凹土表面改性方法，包括：

以季铵盐作为阳离子表面活性剂对凹土表面进行有机改性；

采用氯化铝对凹土表面进行无机改性。

在上述技术方案中，凹土的有机改性和无机改性的步骤顺序并不限定。在一实施例中，可以先对凹土进行有机改性，然后进一步对有机改性后的凹土进行无机改性；在另一实施例中，先对凹土进行无机改性，然后进一步对无机改性后的凹土进行有机改性。

进一步的，所述的有机改性的具体步骤为：使包含凹土、季铵盐和溶剂的混合反应体系于40℃-70℃反应1-3h，制得有机改性凹土。

进一步的，所述的混合反应体系应于超声震荡条件下进行反应。

进一步的，所述溶剂为去离子水。

进一步的，所述的无机改性方法包括：

(1)、调节pH为4-6，将水玻璃溶解于无机酸中进行聚合，获得聚硅酸溶液；

(2)、在聚硅酸溶液中加入氯化铝进行反应，获得聚硅酸铝聚合物；

(3)、将凹土与聚硅酸铝聚合物复合，获得无机改性的凹土。

进一步的，所述无机酸包括稀盐酸、稀硫酸、硝酸中的一种或几种的组合。

进一步的，所述(1)中，聚合的温度为40℃-70℃，聚合时间为1-3h。

进一步的，所述(2)中，反应的温度为40℃-70℃，聚合时间为1-3h。

进一步的，所述(2)中，所述水玻璃与氯化铝的添加量比例为(2～3)：1。

进一步的，所述(3)中，复合的温度为40℃-70℃。

在上述技术方案中，铝离子在水体中具有一定的混凝作用，水玻璃是一种交联剂，两者可以强化混凝的作用。

进一步的，所述季铵盐选自十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵中的一种或几种的组合，优选为十六烷基三甲基溴化铵。