一種去除廢水中有機污染物的有機改性粘土制備方法
【技術領域】
[0001] 一種去除廢水中有機污染物的有機改性粘土制備方法，屬于無機固體材料制備領 域。
【背景技術】
[0002] 利用有機粘土礦物去除有機污染物是目前最有應用潛力、研究最活躍的領域之 一。天然膨脹型粘土層間存在可交換的陽離子，長鏈烷基季銨鹽表面活性劑可以通過簡單 離子交換和疏水超分子力共同作用在粘土層間吸附，使粘土礦物層間由親水轉化疏水，得 到孔徑小、比表面積大、微孔量高、耐熱性好、耐高濃度電解質、表面酸性強的復合材料，對 水溶液中有機污染物的吸附能力較天然粘土礦物可提高幾十倍甚至幾百倍，對垃圾滲濾液 中的主要有機及重金屬污染物均有很好的吸附阻隔能力，可應用于廢物填埋、油庫的防滲 添加材料。因此有機改性粘土是一種簡單、有效、經濟的環境污染修復工具。在工業廢水中 有機污染物去除、污染地下水的現場修復中均具有廣闊的應用前景。
[0003] 與活性碳及斜發沸石相比，有機改性粘土更為廉價易得，且具有高的化學、機械穩 定性，多孔隙率，分散懸浮性、離子交換性等優異性能，且不同于活性碳的競爭吸附而通常 表現為分配吸附機制，在復雜混合有機物的吸附中具有明顯優勢。
[0004] 目前，制備有機改性粘土使用的季銨鹽表面活性劑局限于長鏈烷基季銨陽離子表 面活性劑或與非離子表面活性劑混合使用，往往只有在強堿條件下才能達到較高的去除 率，使其在廢水處理中的應用受到限制。開發新型有機改性粘土，增強有機改性粘土的吸附 容量和效率成為迫切解決的問題。
[0005] 研究表明，具有剛性聯接基團的雙子季銨鹽表面活性劑可在層間形成高有機碳含 量、高電荷密度的的層間結構，因而可制備對有機污染物的吸附效率和效能都遠高于傳統 的長鏈季銨鹽表面活性劑改性粘土，而且該有機粘土還具有反絮凝作用較強的特點。
【發明內容】
[0006] 本發明目的在于提供一去除廢水中有機污染物的有機改性粘土制備方法。具體制 備方法為：將干燥、粉碎過20~100目篩的膨脹型粘土與雙子季銨鹽表面活性劑溶液按照 1 : 100-1 : 300的固液比混合，在60~80°C條件下攪拌18~48小時，離心分離得到產 物，在80°C下干燥后研磨，過100目篩，制得有機改性蒙脫土。
[0007] 所述季銨鹽雙子表面活性劑具有如下結構：
[0008]
【主權項】
1. 一種去除廢水中有機污染物的有機改性粘土制備方法，其主要特征是采用剛性鏈接 基團的季銨鹽雙子表面活性劑對膨脹型粘土進行改性制備有機粘土，利用雙子表面活性劑 的剛性結構構建膨脹性粘土層間高密度有機碳含量的吸附結構，得到具有對有機污染物吸 附效率高，吸附能力顯著增強的廢水處理材料。 具體制備步驟為：將干燥、粉碎過20~100目篩的膨脹型粘土與雙子季銨鹽表面活性 劑溶液按照1 : 100-1 : 300的固液比混合，在60~80°C條件下攪拌18~48小時，離心 分離得到產物，在80°C下干燥后研磨，過100目篩，制得有機改性蒙脫土。
2. 根據權利要求1所述一種去除廢水中有機污染物的有機改性粘土制備方法，其特征 所述季銨鹽雙子表面活性劑具有如下結構：
式中，RpR2為碳鏈長度相同或不同長脂肪碳鏈，通式為CnH2n+1，其中n=12~18, Y為剛 性聯接基團，可以為（CH2)^(111=2,4)、（CHOH) 2 或 CH2 (CHOH) 2CH2。
3. 根據權利要求1所述一種去除廢水中有機污染物的有機改性粘土制備方法，其特征 所述的膨脹型粘土為蒙脫土或膨潤土。
4. 根據權利要求1所述一種去除廢水中有機污染物的有機改性粘土制備方法，所述雙 子季銨鹽表面活性劑溶液的濃度在〇. 0001-0. 〇5mol / L范圍內。
【專利摘要】本發明公開的是使用雙子季銨鹽表面活性劑和膨脹型粘土制備有機改性粘土的一種方法，用于廢水中有機污染物的去除。具體制備方法為：將干燥、粉碎過20～100目篩的膨脹型粘土與雙子季銨鹽表面活性劑溶液按照1∶100-1∶300的固液比混合，在60～80℃條件下攪拌18～48小時，離心分離得到產物，在80℃下干燥后研磨，過100目篩，制得有機改性蒙脫土。本發明制備的雙子季銨鹽表面活性劑有機改性粘土與傳統表面活性劑改性的有機粘土相比，具有對有機污染物吸附效率高，吸附能力顯著增強的優勢，可用于廢水中有機污染物處理或垃圾場、油庫、地下水區域等場合的防滲墻添加材料。
【IPC分類】B01J20-22, C02F1-28, B01J20-30
【公開號】CN104722273
【申請號】CN201310713059
【發明人】齊麗云, 孫晨雅, 高艷麗
【申請人】江南大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月18日