[发明专利]一种疏水疏油化改性硅胶吸附剂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种疏水疏油吸附剂及其制备方法，包括以下步骤：将硅胶加入强碱溶液中低速搅拌，超声，浸泡，洗涤，干燥；最终得到表面预处理的硅胶；将预处理硅胶和改性剂三甲氧基(1H，1H，2H，2H‑十七氟癸基)硅烷或者全氟聚醚硅氧烷溶液在抽真空的容器中搅拌混合，进行缩合反应得到初级吸附剂。将所述初级吸附剂进行抽滤和真空干燥得到所述吸附剂。本发明的吸附剂制备方法中，采用的硅胶具有纳米级的孔径结构，具有非常大的比表面；同时利用含氟改性剂和硅胶表面的硅羟基发生缩合反应，从而对硅胶表面进行改性，将其变成疏水疏油而对含氟溶剂有优秀吸附能力的吸附剂。

技术领域

本申请涉及吸附材料技术领域，特别是涉及一种疏水疏油化改性硅胶吸附剂及其制备方法。

背景技术

挥发性有机化合物(VOCs)是目前造成空气环境污染的重要原因之一，因其成分通常比较复杂且具有毒性、致癌性、致畸性及致突变性，将对环境质量、动植物的生长及人类的健康造成极大的危害。

有机气体在固体表面的吸附研究已成为当前化工和环保领域研究的热点。目前常用的且比较好的材料是活性碳，但是由于活性碳成本较高且含氟挥发性有机废气具有沸点低，蒸气压大；表面能低，疏水疏油；无活性基团的特征，导致没有合适的吸附材料能够对其有效的吸附。

疏水疏油化改性硅胶由于其表面的性质发生改变，使其在吸附的过程中会对有机物特别是含氟的挥发性有机废气表现出更好的选择性，同时为吸附高附加值氟碳溶剂及其它高附加值的挥发性有机溶剂提供更好的吸附效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种疏水疏油化改性硅胶吸附剂及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种疏水疏油化改性硅胶吸附剂的制备方法，包括：

步骤1：硅胶预处理；

步骤2：将预处理后的硅胶与改性剂真空条件下搅拌混合，经缩合反应后得到初级吸附剂；

步骤3：将所述初级吸附剂依次经抽滤和真空干燥后得到所述疏水疏油化改性硅胶的吸附剂。

优选的，所述步骤1中，所述硅胶预处理包括：将硅胶加入强碱溶液中低速搅拌，超声，浸泡，洗涤，干燥；最终得到表面预处理的硅胶。

进一步地，所述强碱溶液为浓度为0.5％-2％的NaOH溶液，低速搅拌转速为20r/min-100r/min。

进一步地，所述超声工序中，当硅胶颗粒球心没有白点且呈完全透明状态式，停止超声；

所述洗涤工序中，用去离子水对硅胶进行洗涤，直至硅胶pH值为中性；

所述干燥工序中，干燥温度为100℃-200℃，干燥时间为1h-2h；

优选的，所述硅胶的的平均孔径为3-10nm。

优选的，所述改性剂溶液为三甲氧基(1H，1H，2H，2H-十七氟癸基)硅烷溶液和全氟聚醚硅氧烷溶液中的任意一种或两种的组合。

优选的，所述改性剂溶液的浓度范围为3.3g/mL-20g/mL。

优选的，所述步骤2中，当硅胶和改性剂溶液反应时，硅胶必须完全浸没在改性剂溶液中。

优选的，所述步骤3中，当硅胶表面呈奶白色时，抽滤完成；所述真空干燥工序中，真空干燥温度为100℃-200℃，时间为1h-2h。

为实现本发明的另一目的，本申请还提出一种疏水疏油化改性硅胶吸附剂，由上述的一种疏水疏油化改性硅胶吸附剂的制备方法制得。

优选的，所述吸附剂可用于吸附氟碳溶剂，更优选的氟碳溶剂是全氟丁基乙基醚等含氟醚类溶剂。