一种三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料及其制备方法

摘要

本发明公开了三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料及制备方法，包括：插层炭化膨润土制备：选取膨润土、丙烯酸、引发剂和氢氧化钠，N2保护下，水浴加热，浸渍、插层；加入乳化剂、交联剂交联、离心洗涤、真空抽提后，焙烧、炭化，即得插层炭化膨润土；三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料制备：选取插层炭化膨润土、胶凝材料、发泡剂、增稠剂、减水剂和水混合成，水化硬化养护、粉碎，稀酸刻蚀制孔，滤出、洗涤、烘干，即得三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料。本发明合成出的材料有良好的兼容性、易于固液分离、吸附工艺简单、成本低廉、环境友好。该吸附材料具有多孔、疏水、耐压的材料特性和同时能协同吸附污水中金属离子与有机物的功能特性。

主权项

1.一种三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料，其特征在于，该材料由下述重量百分比的原料制备而成：所述胶凝材料为硅酸盐水泥或硫酸盐水泥；所述发泡剂为硝酸铵、碳酸铵或碳酸氢钠；所述增稠剂为羟甲基纤维素；所述减水剂为木质素磺酸钠、三聚氰胺甲醛缩聚物或对氨基苯磺酸盐-磺化丙酮-甲醛缩合物；所述插层炭化膨润土由下述重量百分比的原料制备而成：第一步、插层炭化膨润土的制备：选取重量百分比为10—20%的膨润土，60—75%的蒸馏水，3—8%的丙烯酸，0.03%的引发剂，9—12%的氢氧化钠，于容器中混合；在N₂保护下，40—50℃水浴加热1—2h，进行浸渍、插层；再加入0.05%的乳化剂进行乳液聚合反应；然后加入0.02%的交联剂在30—50℃交联1—2h；然后于离心洗涤、真空抽提后，于焙烧炉中400—600℃炭化1—3h，取出冷却至室温，即制得插层炭化膨润土；第二步、三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料的制备：选取重量百分比为40—75%的步骤一制取的插层炭化膨润土，10—20%的胶凝材料，3%的发泡剂，1%的增稠剂，1%的减水剂，10—45%的水混合制备成多孔块状材料，在温度为22—30℃，湿度95%的条件下水化硬化养护72—96h；将多孔块状材料粉碎、200目过筛、将筛下颗粒料在浓度为1%的稀酸溶液中，在25℃下刻蚀制孔8—10h，过滤出固体颗粒，用蒸馏水洗涤固体颗粒至滤液pH=6—7后，将洗涤后的固体颗粒在温度105—120℃下烘干24—36h，即得三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料。