一种β-环糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于新材料技术领域，涉及一种凹凸棒土有机表面改性方法，具体为一种 β-环糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 凹凸棒土是一种重要的无机非金属矿，具有三维立体状骨架结构，晶体结构内部 具有大量的沸石通道，而且晶体内部沸石孔道尺寸大小一致，使其具有分子筛的作用，可用 于各种工业废水的吸附。天然凹凸棒石以棒晶束形式存在，棒晶间聚集形成聚集体，且天然 凹凸棒石粘土中常含有一些石英，泥沙等，这些都使其吸附性能无法充分发挥。
[0003] 环糊精是由D( + )_吡喃型葡萄糖组成的环状低聚物，其分子呈上宽下窄、两端开 口、中空的筒状物，腔内部呈相对疏水性，外侧由于羟基的聚集而呈亲水性。环糊精能通过 分子内腔的疏水结合部位与气相或水相中的疏水性有机污染物包络结合，从而达到对有机 污染物的吸附去除的目的。选用合适的方法将环糊精键合到凹凸棒土上，利用凹凸棒土对 有机污染物的吸附作用和环糊精对有机污染物的包合作用，可开发吸附性能优异的复合吸 附材料。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种β_环糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料的 制备方法，通过该制备方法得到的改性凹凸棒土对酚类污染物的吸附性能明显提高。
[0005] 本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种β_环糊精接枝改性凹凸 棒土吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006] (1)将凹凸棒土粉体分散于无水有机溶剂中，凹凸棒土与无水有机溶剂的质量体 积比以g/mL计为1:30-1:60,超声分散30-60min，使凹凸棒土均勾分散在无水有机溶剂中； 然后在氮气保护下，加入适量的二异氰酸酯，常温下反应24-48h后，将反应物倒入二氯甲烷 中，凹凸棒土与二氯甲烧的质量体积比以g/mL计为1: 50-1:100，离心分离，收集沉淀，沉淀 物用二氯甲烷洗涤3-5次后，将沉淀物重新分散在与初始反应等体积的无水有机溶剂中，得 到二异氰酸酯改性凹凸棒土悬浮液；
[0007] (2)将β-环糊精溶解在100-200mL 80-100°C无水有机溶剂中，将上述二异氰酸酯 改性凹凸棒土悬浮液缓慢滴加到β-环糊精溶液中，滴加结束后，在氮气保护下，80-100°C反 应8-12h，反应结束后，离心分离，收集沉淀，沉淀物分别用二甲基亚砜、去离子水洗涤3-5次 后，在60-80°C真空干燥8-12h，即得β-环糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料。
[0008] 其中，步骤（1)(2)中所述的无水有机溶剂为无水Ν，Ν_二甲基甲酰胺或无水Ν，Ν_二 甲基乙酰胺。
[0009] 其中，步骤（1)中所述的二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、甲 苯-2,4_二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中的一种，其中二异氰酸酯与凹凸棒土的质量比 为5:1-10:1。
[0010] 其中，步骤(2)中所述的β-环糊精与凹凸棒土质量之比为5:1-10:1。
[0011] 由上述技术方案可知:本发明首先在凹凸棒土表面引入异氰酸酯基，再利用异氰 酸酯与羟基的反应活性，将β-环糊精接枝到凹凸棒土表面。
[0012] 本发明的有益效果是：
[0013] (1)采用天然低聚糖对凹凸棒土进行接枝改性，绿色环保。
[0014] (2)通过共价键的方式将β-环糊精键合到凹土表面，利用凹凸棒土的吸附性能和 β-环糊精的包合作用提高其对酚类污染物的吸附性能。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施例只是为了 举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
[0016] 实施例1
[0017] (1)将Ig凹凸棒土粉体分散在30mL无水N，N-二甲基甲酰胺中，超声分散30min，使 凹凸棒土均匀分散在无水N，N-二甲基甲酰胺中；然后在氮气保护下，加入适量的六亚甲基 二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯与凹凸棒土的质量比为5:1，常温下反应24h后，将反应物 倒入50mL二氯甲烷中，离心分离，收集沉淀，沉淀物用二氯甲烷洗涤3次后，将沉淀物重新分 散在30mL无水N，N-二甲基甲酰胺中，得到二异氰酸酯改性凹凸棒土悬浮液；
[0018] (2)将5gi3-环糊精溶解在IOOmL 80°C无水N，N-二甲基甲酰胺中，将上述二异氰酸 酯改性凹凸棒土悬浮液缓慢滴加到β-环糊精溶液中，滴加结束后，在氮气保护下，80°C反应 12h，反应结束后，离心分离，收集沉淀，沉淀物分别用二甲基亚砜、去离子水洗涤3次后，在 60°C真空干燥12h，即得β-环糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料。
[0019] 比较例1
[0020]将Ig凹凸棒土粉体分散在30mL无水N，N-二甲基甲酰胺中，超声分散30min;将5g0-环糊精溶解在IOOmL 80°C无水N，N-二甲基甲酰胺中，将上述凹凸棒土悬浮液缓慢滴加到β-环糊精溶液中，滴加结束后，在氮气保护下，80°C反应12h，反应结束后，离心分离，收集沉 淀，沉淀物分别用二甲基亚砜、去离子水洗涤3次后，在60°C真空干燥12h，即可。
[0021] 实施例2
[0022] (1)将Ig凹凸棒土粉体分散在60mL无水N，N-二甲基乙酰胺中，超声分散60min，使 凹凸棒土均匀分散在无水N，N-二甲基乙酰胺中；然后在氮气保护下，加入适量的对苯二异 氰酸酯，对苯二异氰酸酯与凹凸棒土的质量比为10:1，常温下反应48h后，将反应物倒入 IOOmL二氯甲烷中，离心分离，收集沉淀，沉淀物用二氯甲烷洗涤5次后，将沉淀物重新分散 在60mL无水N，N-二甲基乙酰胺中，得到二异氰酸酯改性凹凸棒土悬浮液；
[0023] (2)将IOgP-环糊精溶解在200mL 100°C无水N，N-二甲基乙酰胺中，将上述二异氰 酸酯改性凹凸棒土悬浮液缓慢滴加到β-环糊精溶液中，滴加结束后，在氮气保护下，100°c 反应8h，反应结束后，离心分离，收集沉淀，沉淀物分别用二甲基亚砜、去离子水洗涤5次后， 在80°C真空干燥8h，即得β-环糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料。
[0024] 比较例2
[0025]将Ig凹凸棒土粉体分散在60mL无水Ν,N-二甲基乙酰胺中，超声分散60min;将IOg β-环糊精溶解在