[发明专利]一种用于染料污染水处理的磁性坡缕石复合材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于染料污染水处理的磁性坡缕石复合材料及制备方法。所述磁性坡缕石复合材料由以下步骤制得：a、将坡缕石加入水中取得上层悬浮液；b、加入盐酸溶液中，得到盐酸活化的坡缕石纳米晶；c、加入无水乙醇中，与氢氧化钠溶液、二价铁离子盐、三价铁离子盐、柠檬酸钠混合反应得到磁性坡缕石纳米晶；d、加入淀粉液中，与丙烯酰胺单体、引发剂混合反应，得到用于染料污染水处理的磁性坡缕石复合材料。所述方法具有以下有益效果：本发明制得的复合材料具有优异的吸附能力，用于染料废水处理时效率高，并且具有磁性，可利用磁性实现快速回收分离，同时制备工艺简单，具有成本低、易规模化生产的优点。

技术领域

本发明涉及染料废水处理领域，具体涉及磁性废水处理材料的制备，尤其是涉及一种用于染料污染水处理的磁性坡缕石复合材料及制备方法。

背景技术

我国是世界上的染料生产和出口大国，染料生产过程中产生的废水具有配方量大，水质复杂和难生物降解的物质含量高等特点，对环境危害极大。吸附法是通过废水中的染料分离而达到废水处理目的，处理工艺相对简单，且能大量回收废水中的染料，实现染料废水的资源化处理。而且吸附剂往往具有较大的比表面积和较高的吸附容量，因此利用吸附法去 除水中污染物具有效率高、速度快、适应性强和易操作等优点。

坡缕石，是一种具有链层状结构的含水镁铝硅酸盐矿物。结构特征使凹凸棒石晶体呈纤维状或针 状形态，聚集成稻草束状，同时内部充满与纤维延长方向一致的隧道微孔，具有很大的比表 面积和内表面积，表现出很强的表面活性和优良的气相及液相吸附性能，在水处理领域尤 其是染料等有机污染物、重金属离子吸附领域存在着巨大的应用前景。

专利申请号201210100575.1公开了一种坡缕石黏土/植物秸秆复合吸附剂的制备及在处理印染废水中的应用。此发明以坡缕石原矿及植物秸秆为原料，通过水热反应，制备的坡缕石黏土/植物秸秆复合吸附剂，充分利用了粗坡缕石黏土与秸秆的协同吸附能力，大大增强了吸附剂的吸附能力和吸附速度，而且降低了成本。

专利申请号201310369685.2公开了一种含有坡缕石的净水剂，由如下重量份的原料组成：坡缕石20~48重量份，硅烷偶联剂2~6重量份，活性炭35~45重量份，聚丙烯酰胺3~15重量份，聚乙二醇6~12重量份；并具体公开了制备该净水剂的方法。此发明所述的净水剂具有吸附能力强、生产成本低等优势，其制备方法简便可行、易于操作、污染小等特点。

专利申请号201610828084.7公开了一种壳聚糖/坡缕石/聚丙烯酰胺复合水凝胶材料的制备方法，Na₂SO₄溶液中加入醋酸，得酸化Na₂SO₄溶液；将壳聚糖加入质量为壳聚糖60~100倍的酸化Na₂SO₄溶液中，搅拌；然后加入质量为壳聚糖质量0.1~1倍的坡缕石，继续搅拌；接着再加入丙烯酰胺和N, N' -亚甲基双丙烯酰胺，搅拌，形成分散均匀的混合液体；然后在液体中插入两电极，在650~720V的电压下放电，搅拌，冷却至室温，洗涤，干燥，得壳聚糖/坡缕石/聚丙烯酰胺复合水凝胶。该制备方法条件温和，无需N₂保护，不需加化学引发剂，绿色环保。

专利申请号201510993290.9公开了一种用于污水处理的气凝胶材料，主要由以下材料组成：间苯二酚、氨基树脂、坡缕石、半纤维素、硬脂酸钠、苯乙酮。利用坡缕石和半纤维素的增强增韧作用，将坡缕石和半纤维素均匀的穿插于气凝胶的三维网状结构中，通过冷冻凝胶和坡缕石的增强作用，形成孔径和吸附量大，对重金属离子吸附效率好，而且结构稳固的气凝胶材料，降低了生产成本，适用于污水处理技术。

由此可见，现有技术中将坡缕石复合材料用于印染废水处理时，坡缕石纳米棒晶在水悬浮体系中表现出优异的胶体稳定性，使得凹凸棒黏土纳米棒晶在吸附饱和后难以从水中分离，造成坡缕石资源的浪费，同时对水体造成二次污染，限制了其大规模应用。

发明内容