一种用于废水处理的磁性剥离型蒙脱土纳米复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于废水处理的磁性剥离型蒙脱土纳米复合材料的制备方法，属于纳米复合材料制备技术领域。该方法通过在蒙脱土表面修饰上大量的羧基，采用原位化学反应将磁性纳米粒子引入蒙脱土层间并获得剥离型结构，结合四氧化三铁的磁分离性能和羧基修饰蒙脱土对有机阳离子染料及重金属离子的高吸附特性，获得可磁分离且吸附能力强的磁性剥离型蒙脱土纳米复合吸附材料。本发明制备工艺简单、条件可控，制得的磁性剥离型蒙脱土纳米复合材料成本低廉、易于分离且具有高吸附特性和优异环境友好特性，可以显著提高对有机阳离子染料和重金属离子的吸附效率和吸附容量，适用于工业废水处理等领域。

主权项

一种用于废水处理的磁性剥离型蒙脱土纳米复合材料的制备方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：(1)改性剂溶液的制备：将甲基丙烯酰氧乙基‑3‑甲基氯化铵、甲基丙烯酸和过硫酸铵溶于去离子水中，其中甲基丙烯酰氧乙基‑3‑甲基氯化铵与甲基丙烯酸的总质量占溶液的5％，甲基丙烯酰氧乙基‑3‑甲基氯化铵与甲基丙烯酸的摩尔比为1:10，过硫酸铵的质量占溶液的0.05％，通N₂搅拌30min后水浴加热至70℃，反应7h，得改性剂溶液；(2)有机改性蒙脱土的制备：将钠基蒙脱土分散在水中，得钠基蒙脱土溶液，通过盐酸调节溶液pH值为2～5，其中：钠基蒙脱土的质量占溶液的0.5～2％；将步骤(1)得到的改性剂溶液加入到上述钠基蒙脱土溶液中，其中：改性剂与蒙脱土的质量比为0.2～0.8：1，搅拌混合3～4h，进行过滤和水洗，得有机改性蒙脱土；(3)磁性剥离型蒙脱土纳米复合材料的制备：将步骤(2)得到的有机改性蒙脱土分散在水中，得有机改性蒙脱土分散液，将三氯化铁和氯化亚铁加入该分散液中，其中：有机改性蒙脱土的质量占溶液的0.2％～0.5％，三氯化铁与氯化亚铁的摩尔比为1.5:1，有机改性蒙脱土与三氯化铁的质量比为0.4～1.0：1；通N₂搅拌30min后，在80℃加入氨水溶液，将溶液pH值控制在10～11，搅拌反应2h后，冷却、过滤、洗涤、干燥后研磨分散即得到磁性剥离型蒙脱土纳米复合材料。