本发明属于污水处理，具体而言，涉及一种除硅剂及其制备方法。
背景技术：
1、工业废水处理中的膜集成处理过程中，常常因为废水中含有硅盐而在废水进入膜系统前需要进行除硅软化预处理，以防止膜被污堵。含硅结垢物由于其结构致密且坚硬，严重影响膜性能，而且用常规除垢方法难以去除，通常需要更换膜元件，这就造成废水处理成本大大增加。另外，废水资源化处理后产生的副产品盐中若硅、硬度等杂质含量较高，结晶盐达不到工业盐相关标准要求，就只能按危险废弃物处理。因此，除硅软化工艺在工业废水资源化处理中至关重要。
2、目前，除硅方法主要有混凝、微泡浮选、电絮凝、离子交换和添加阻垢剂等方法。在实际应用中由于考虑到除硅的有效性和经济性，废水处理中大多使用混凝除硅的方法。混凝除硅法是指利用某些金属的氧化物或氢氧化物对硅的吸附或凝聚作用来达到脱硅目的的一种物理化学方法，简单易行，设备要求低，但不能达到深度脱硅的目的。
3、目前工业上用于除硅的絮凝剂主要有机絮凝剂和无机絮凝剂。无机絮凝剂价格低，但用量比较大；同时稳定性也较差，需要额外添加稳定剂，例如聚合硫酸铝。有机合成高分子絮凝剂用量少，絮凝效果好，适合多种废水的处理，目前工业中大量使用的高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺类絮凝剂，它具有分子量高，絮凝能力强和适用能力强的特点。但其残余单体具有致畸，致癌，致突变等作用，对环境造成较大的危害。
4、天然高分子如淀粉、纤维素、甲壳素等，具有来源广泛，价格低廉，活性基团多等特点，最重要的是无毒可降解，环保可再生性好。同时自身拥有大量活性基团，可通过化学改性等方式，引入其他功能性基团，使得其在污水处理领域具备较好的应用前景。基于以上，期待一种以天然高分子为基质，通过合适的改性作用，得到一种复合型的材料，在除硅方面表现出优异的性能。
5、氧化铱是明确知道其特性的铱氧化物，其晶格为金红石结构，其中有六配位的铱及三配位的氧。氧化铱及其衍生材料是目前商业化应用最广泛的析氧催化剂之一，这是由于氧化铱具有强的抗腐蚀性和稳定性。锑的氧化物用途十分广泛，锑的氧化物有多种价态：三氧化二锑是一种阻燃协效剂，四氧化二锑和五氯化二锑可作阻燃助剂、玻璃澄清剂和遮盖剂；五氧化二锑还可用于石油工业作为触媒的保护剂。目前尚未有铱和锑的氧化物在除硅方面的应用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种除硅剂及其制备方法。本发明的除硅剂能够有效提高工业污水中硅去除率、简化处理工艺、提高整体处理效率。
2、本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
3、本发明的一个方面提供了一种除硅剂的制备方法，包括以下步骤：
4、将铱源、锑源、表面活性剂按照质量比1:1-3:0.05-0.1的量超声分散于双氧水中，然后将体系加热至50-55℃后边搅拌边加入高锰酸钾，待加入完毕后，保持搅拌状态，将体系加热至100-120℃反应3-5h，反应结束后过滤，将所得固体产物采用去离子水和无水乙醇洗涤后真空干燥，最后在惰性气氛中煅烧，待煅烧结束后将产物研磨成粉末，得到多孔氧化物复合纳米材料；
5、将甲壳素分散于氢氧化钠/尿素/水溶液(质量比为11:4:85)中，在-30℃和室温下进行3次冷冻/解冻，获得甲壳素溶液，将上述得到的多孔氧化物复合纳米材料超声分散于甲壳素溶液中，然后向溶液中加入功能单体，通氮10min驱氧，加入引发剂后再通氮20min，密封并置于水浴锅中，于50-70℃下反应4-6h，反应结束后将产物取出，依次经提纯、洗涤、干燥后，将产物研磨成粒径在80-200目之间，即得终产物。
6、优选地，所述铱源选自氯铱酸、氯化铱或醋酸铱中的一种或两种以上的混合物。
7、优选地，所述锑源选自三氯化锑、醋酸锑、氯锑酸中的一种或者两种以上的混合物。
8、优选地，所述表面活性剂选自十二烷基二甲基甜菜碱、十二烷基羟基磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱、椰油基羟磺基甜菜碱、月桂酸ias十四烷基二甲基氧化胺中的一种或两种以上的混合物。
9、优选地，所述高锰酸钾按照与铱源质量比0.5-1:1的量加入。
10、优选地，所述煅烧过程为：以10℃/min的升温速率升温至800-1200℃后煅烧8-12h，之后以5℃/min的降温速率降温至400-600℃后保温20-40min，最后再以5℃/min的降温速率降至室温。
11、优选地，所述多孔氧化物复合纳米材料与甲壳素按照质量比0.2-1:1的量加入。
12、优选地，所述功能单体选自2-氨基-7-烯-辛酸、6-烯-庚氨酸、4-(1-氨基-2-甲基-丙基)-七-1,6-二烯-4-醇、4-(1-氨基-乙基)-七-1,6-二烯-4-醇中的一种。
13、优选地，所述引发剂为过硫酸铵和/或过硫酸钾。
14、优选地，所述甲壳素、功能单体与引发剂按照质量比1:0.3-0.5:0.01-0.05的量加入。
15、借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明的一个方面提供了一种多孔氧化物复合材料的制备方法，以铱、锑为原料之一与表面活性剂分散于双氧水中，所使用的铱源、锑源均为化合物形式，相比于铱、锑单质获取方便、成本低，加入高锰酸钾，高锰酸钾与双氧水反应产生二氧化锰和氧气，同时双氧水所具有的强氧化性能够氧化铱和锑分别生成氧化铱和氧化锑，与此同时，高锰酸钾与双氧水反应产生的氧气在释放过程中能够起着造孔剂的作用，使得所生成的产物二氧化锰、氧化铱和氧化锑成为具有多孔结构的物质，最后所得产物为多孔二氧化锰、多孔氧化铱和多孔氧化锑的混合物，该混合物随后经过加热反应和煅烧，使得最后得到一种结构稳定的氧化铱-氧化锑-氧化锰复合多孔纳米材料，该多孔复合氧化物材料不仅所具有的多孔特性使其具有吸附性能，而且经过煅烧处理后稳定性高；在另一方面，以天然高分子化合物甲壳素为原料，通过加入单体和引发剂，引发自由基聚合反应，得到甲壳素-功能单体接枝共聚物，以该共聚物为基质，其中在自由基聚合反应之前将氧化铱-氧化锑-氧化锰复合多孔纳米材料分散在甲壳素溶液中，由于甲壳素溶液具有一定的粘性，因此，分散之后的纳米材料均匀分布在甲壳素溶液中，并由于粘性作用，保持相对位置不变，在自由基聚合反应过程中，随着反应的进行，聚合物逐渐与纳米颗粒融合为一体，得到掺杂有纳米颗粒的共聚物，该共聚物综合了纳米颗粒的多孔物质的吸附性和改性甲壳素共聚合物所具有的絮凝性能，最后通过常规方法制成粒径在80-200目之间的粉末，粉末状物质稳定性好，有利于物质的长期保存。根据本发明的方法得到的材料能够有效提高工业污水中硅去除率、简化处理工艺、提高整体处理效率。本发明的材料通过多孔氧化物与改性甲壳素之间的协同增效作用，使得整个材料体系兼具有吸附性和絮凝性，不仅能够去除废水的硅，还能去除水中悬浮物，提高水质。本发明的除硅剂稳定性好，能够重复利用，节能环保。
16、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。