一种去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法
【技术领域】
[0001] 一种去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法，属于无机固体材料制备领 域。
【背景技术】
[0002] 利用有机粘土矿物去除有机污染物是目前最有应用潜力、研究最活跃的领域之 一。天然膨胀型粘土层间存在可交换的阳离子，长链烷基季铵盐表面活性剂可以通过简单 离子交换和疏水超分子力共同作用在粘土层间吸附，使粘土矿物层间由亲水转化疏水，得 到孔径小、比表面积大、微孔量高、耐热性好、耐高浓度电解质、表面酸性强的复合材料，对 水溶液中有机污染物的吸附能力较天然粘土矿物可提高几十倍甚至几百倍，对垃圾渗滤液 中的主要有机及重金属污染物均有很好的吸附阻隔能力，可应用于废物填埋、油库的防渗 添加材料。因此有机改性粘土是一种简单、有效、经济的环境污染修复工具。在工业废水中 有机污染物去除、污染地下水的现场修复中均具有广阔的应用前景。
[0003] 与活性碳及斜发沸石相比，有机改性粘土更为廉价易得，且具有高的化学、机械稳 定性，多孔隙率，分散悬浮性、离子交换性等优异性能，且不同于活性碳的竞争吸附而通常 表现为分配吸附机制，在复杂混合有机物的吸附中具有明显优势。
[0004] 目前，制备有机改性粘土使用的季铵盐表面活性剂局限于长链烷基季铵阳离子表 面活性剂或与非离子表面活性剂混合使用，往往只有在强碱条件下才能达到较高的去除 率，使其在废水处理中的应用受到限制。开发新型有机改性粘土，增强有机改性粘土的吸附 容量和效率成为迫切解决的问题。
[0005] 研究表明，具有刚性联接基团的双子季铵盐表面活性剂可在层间形成高有机碳含 量、高电荷密度的的层间结构，因而可制备对有机污染物的吸附效率和效能都远高于传统 的长链季铵盐表面活性剂改性粘土，而且该有机粘土还具有反絮凝作用较强的特点。
【发明内容】
[0006] 本发明目的在于提供一去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法。具体制 备方法为：将干燥、粉碎过20~100目筛的膨胀型粘土与双子季铵盐表面活性剂溶液按照 1 : 100-1 : 300的固液比混合，在60~80°C条件下搅拌18~48小时，离心分离得到产 物，在80°C下干燥后研磨，过100目筛，制得有机改性蒙脱土。
[0007] 所述季铵盐双子表面活性剂具有如下结构：
[0008]
【主权项】
1. 一种去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法，其主要特征是采用刚性链接 基团的季铵盐双子表面活性剂对膨胀型粘土进行改性制备有机粘土，利用双子表面活性剂 的刚性结构构建膨胀性粘土层间高密度有机碳含量的吸附结构，得到具有对有机污染物吸 附效率高，吸附能力显著增强的废水处理材料。 具体制备步骤为：将干燥、粉碎过20~100目筛的膨胀型粘土与双子季铵盐表面活性 剂溶液按照1 : 100-1 : 300的固液比混合，在60~80°C条件下搅拌18~48小时，离心 分离得到产物，在80°C下干燥后研磨，过100目筛，制得有机改性蒙脱土。
2. 根据权利要求1所述一种去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法，其特征 所述季铵盐双子表面活性剂具有如下结构：
式中，RpR2为碳链长度相同或不同长脂肪碳链，通式为CnH2n+1，其中n=12~18, Y为刚 性联接基团，可以为（CH2)^(111=2,4)、（CHOH) 2 或 CH2 (CHOH) 2CH2。
3. 根据权利要求1所述一种去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法，其特征 所述的膨胀型粘土为蒙脱土或膨润土。
4. 根据权利要求1所述一种去除废水中有机污染物的有机改性粘土制备方法，所述双 子季铵盐表面活性剂溶液的浓度在〇. 0001-0. 〇5mol / L范围内。
【专利摘要】本发明公开的是使用双子季铵盐表面活性剂和膨胀型粘土制备有机改性粘土的一种方法，用于废水中有机污染物的去除。具体制备方法为：将干燥、粉碎过20～100目筛的膨胀型粘土与双子季铵盐表面活性剂溶液按照1∶100-1∶300的固液比混合，在60～80℃条件下搅拌18～48小时，离心分离得到产物，在80℃下干燥后研磨，过100目筛，制得有机改性蒙脱土。本发明制备的双子季铵盐表面活性剂有机改性粘土与传统表面活性剂改性的有机粘土相比，具有对有机污染物吸附效率高，吸附能力显著增强的优势，可用于废水中有机污染物处理或垃圾场、油库、地下水区域等场合的防渗墙添加材料。
【IPC分类】B01J20-22, C02F1-28, B01J20-30
【公开号】CN104722273
【申请号】CN201310713059
【发明人】齐丽云, 孙晨雅, 高艳丽
【申请人】江南大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月18日