专利名称：一种多孔吸附剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种多孔吸附剂的制备方法，属于环境保护中废气处理技术领域。
背景技术：
理想废气吸附剂通常应该具备以下点1)吸附量足够大且吸附可逆，即吸附质可进入的空间较大；2)对吸附质没有不希望产生的催化活性，以避免副产物生成，影响有机物回收；3)由于有机废气中常含有一定水蒸气，水分子的竞争吸附作用使得吸附剂对有机物的吸附性能受到影响，故要求吸附剂表面有一定疏水性以尽量降低水分对吸附效果的影响；4)热空气再生、高温水蒸气再生是最常用的吸附剂再生手段，吸附剂具有高热稳定性和 高水热稳定性是能够进行多次吸附/再生循环使用的基础；5)易再生，即尽量可以适应多种再生方式。目前，最为常用的废气吸附、分离操作最常用的吸附剂是活性炭，尽管其具有比表面大、吸附量高的优势，但使用中仍存在一些较难克服的不足，如易燃、孔阻塞、疏水性较差以及其它与再生有关的问题。将有机阴离子引入水滑石层间制备成有机水滑石，不仅可以作为吸附剂以提高对有机污染物的吸附量，还可使材料具有红外吸收、紫外隔阻及优异的催化性能，应用于特殊复合材料和新型催化材料的制备。有机阴离子柱撑水滑石具有许多特殊性质，因而得到深入研究和广泛的应用。常见的应用是在废水处理方面，比如利用镁铝层状化合物水滑石的阴离子可交换性及主-客体相互作用，以镁铝硝酸根水滑石(MgAl-N03-LDHs)为前驱体制备得到的十二烷基磺酸插层水滑石(DSO-LDHs)、十二烷基硫酸插层水滑石(DS-LDHs)和十二烷基苯磺酸插层水滑石(DBS-LDHs)对分散蓝S-3BG等染料的吸附又较好的效果(徐莉，镁铝水滑石的插层组装及在印染废水处理中的应用研究，西安科技大学，硕士论文，2008)。有机水滑石经过吸附饱和后，一般需要填埋或焚烧处理，处理后的有机水滑石再无用途，是一种浪费。从避免污染控制工艺产生二次污染以及提高经济性的角度来看，研究经济、高效的废弃有机水滑石回收利用方法十分重要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种多孔吸附剂的制备方法，利用废弃有机水滑石作为原材料合成以废气污染控制为目的吸附剂，既可克服处置或回收利用废水处理后废弃有机水滑石的困难，同时也为制备低成本高效废气吸附材料提供了可能。本发明采用的技术方案是采用如下步骤先将用于废水处理后废弃的有机水滑石加入水中制备成悬浊液，固液比为I :l(Tl :30，加入硅酸乙酯作为中性无机前驱体和十二胺作为助表面活性剂，有机水滑石、十二胺、硅酸乙酯质量比为I: (Γ2) : (8(Γ120)，于5(T60°C搅拌反应Γ8 h;反应完成后，以布氏漏斗过滤，将固体部分在室温下放置12 24 h，然后在450°C 550°C下焙烧6 8 h即可。本发明利用废弃有机水滑石中的表面活性剂和污染物为模板，将无机前驱体硅酸乙酯引入层间，表面活性剂和硅酸乙酯水解产物一氧化硅水合物相互作用，使得中性胺和表面活性剂离子形成混合棒状胶束，氧化硅水合物围绕在胶束周围，焙烧去除有机部分，形成多孔固体材料。本发明的有益效果是
I.原料来源简单，相当于是将废物回用。2.制备过程简单，经过改性将前驱体引入层间，再焙烧即可获得多孔材料。
具体实施例方式将用于废水处理后废弃的有机水滑石加入水中制备成悬浊液，固液比为I :l(Tl 30，同时加入硅酸乙酯作为中性无机前驱体和十二胺作为助表面活性剂，废弃有机水滑石、十二胺、硅酸乙酯按质量比为I: (Γ2): (80 120)混合，于5(T60°C搅拌反应4 8 h;在该过程中，在助表面活性剂的作用下，硅酸乙酯由于其亲油性，通过分配作用进入有机水滑石的层间，为层间引入硅元素提供了基础。 搅拌反应完成后，以布氏漏斗过滤，将固体部分在室温下放置12 24 h，放置后再将固体部分在450°C飞50°C下焙烧6 8 h即得到多孔吸附剂。以下提供本发明的3个实施例
实施例I
将用于废水处理后废弃的有机水滑石加入水中制备成悬浊液，固液比为I :10，加入硅酸乙酯作和十二胺，废弃有机水滑石与十二胺、硅酸乙酯按质量比I: I 80混合，于60°C搅拌反应8 h;反应完成后，布氏漏斗过滤，固体部分室温下放置24 h，最后在550°C下焙烧6h。得到的产品的经分析，比表面积为482 m2/g，孔容为O. 36 cm3/g，平均孔径为24nm，对苯的饱和吸附容量为O. 34g/g (25°C，吸附平衡时苯相对压力O. 5)。实施例2
将用于废水处理后废弃的有机水滑石加入水中制备成悬浊液，固液比为I :30，加入硅酸乙酯作和十二胺，废弃有机水滑石与十二胺、硅酸乙酯按质量比I: 2: 120混合，于50°C搅拌反应4 h;反应完成后，布氏漏斗过滤，固体部分室温下放置12 h，最后在450°C下焙烧8h。得到的产品的经分析，比表面积为502 m2/g，孔容为O. 34 cm3/g，平均孔径为27nm，对CO2的饱和吸附容量为O. 28g/g (25°C，吸附平衡时CO2相对压力O. 5)。实施例3
将用于废水处理后废弃的有机水滑石加入水中制备成悬浊液，固液比为I :20，加入硅酸乙酯作和十二胺，废弃有机水滑石与十二胺、硅酸乙酯按质量比1:2:100混合，于551搅拌反应6 h ;反应完成后，布氏漏斗过滤，固体部分室温下放置18 h，最后在500°C下焙烧7h0得到的产品的经分析，比表面积为495 m2/g，孔容为O. 35 cm3/g，平均孔径为25nm，对甲苯的饱和吸附容量为O. 49g/g (25°C，吸附平衡时甲苯相对压力O. 5)。
权利要求
1. 一种多孔吸附剂的制备方法，其特征是采用如下步骤 1)将用于废水处理后废弃的有机水滑石加入水中制备成悬池液，固液比为I:10 I .30，加入硅酸乙酯作为中性无机前驱体和十二胺作为助表面活性剂，有机水滑石、十二胺、硅酸乙酯质量比为I: (Γ2) : (80 120)，于5(T60°C搅拌反应4 8 h ; 2)反应完成后，以布氏漏斗过滤，将固体部分在室温下放置12 24h，然后在.4500C 550°C下焙烧6 8 h即可。
全文摘要
本发明公开一种多孔吸附剂的制备方法，先将用于废水处理后废弃的有机水滑石加入水中制备成悬浊液，固液比为110~130，加入硅酸乙酯作为中性无机前驱体和十二胺作为助表面活性剂，有机水滑石、十二胺、硅酸乙酯质量比为1:(1~2):(80~120)，于50~60℃搅拌反应4~8h；反应完成后以布氏漏斗过滤，将固体部分在室温下放置12~24h后在450℃~550℃下焙烧6~8h即可；利用废弃有机水滑石中的表面活性剂和污染物为模板，将无机前驱体硅酸乙酯引入层间，使得中性胺和表面活性剂离子形成混合棒状胶束，氧化硅水合物围绕在胶束周围，焙烧去除有机部分，形成多孔固体材料，制备过程简单。
文档编号B01J20/22GK102908993SQ20121041088
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者马建锋, 李良银, 李定龙, 杨彦 申请人:常州大学