申请日2017.05.24
公开(公告)日2017.07.28
IPC分类号C02F1/28; C02F1/66; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种废水处理用无机有机杂化材料及其制备方法，该杂化材料由以下重量份数的组份制备而成：介孔氧化硅SBA‑15 30‑50份、聚二甲基二烯丙基氯化铵10‑20份、糠醛活性炭15‑25份、碳酸氢钠10‑20份、聚3‑羟基丁酸酯25‑35份、十六烷基溴化吡啶10‑15份、硅烷偶联剂A‑189 13‑17份、硅烷偶联剂KH‑550 12‑18份、催化剂5‑10份、2‑溴‑3‑硝基甲苯3‑6份、3‑氰基‑5‑氟‑苯基硼酸4‑8份、有机溶剂15‑25份。本发明集成了吸附、中和、分解的多重效果，并且利用净化剂超强的吸附作用，提高了净化剂对于水体内有机污染物的中和净化率。
权利要求书
1.一种废水处理用无机有机杂化材料，其特征在于，由以下重量份数的组份制备而成：
介孔氧化硅SBA-15 30-50份、聚二甲基二烯丙基氯化铵10-20份、糠醛活性炭15-25份、碳酸氢钠10-20份、聚3-羟基丁酸酯25-35份、十六烷基溴化吡啶10-15份、硅烷偶联剂A-18913-17份、硅烷偶联剂KH-550 12-18份、催化剂5-10份、2-溴-3-硝基甲苯3-6份、3-氰基-5-氟-苯基硼酸4-8份、有机溶剂15-25份。
2.如权利要求1所述的一种废水处理用无机有机杂化材料，其特征在于：所述催化剂包括以下质量百分比的原料。
22.5wt%的5-溴水杨酸甲酯、38wt%的3，4-二甲基苯甲酰胺、9wt%的甲基-2-三氯甲基苯酯、18wt%的聚乙二醇、6.5wt%的联苯醇、6wt%的乙酸苏合香酯。
3.如权利要求1所述的一种废水处理用无机有机杂化材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制备而成：
介孔氧化硅SBA-15 30份、聚二甲基二烯丙基氯化铵10份、糠醛活性炭15份、碳酸氢钠10份、聚3-羟基丁酸酯25份、十六烷基溴化吡啶10份、硅烷偶联剂A-189 13份、硅烷偶联剂KH-550 12份、催化剂5份、2-溴-3-硝基甲苯3份、3-氰基-5-氟-苯基硼酸4份、有机溶剂15份。
4.如权利要求1所述的一种废水处理用无机有机杂化材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制备而成：
介孔氧化硅SBA-15 50份、聚二甲基二烯丙基氯化铵20份、糠醛活性炭25份、碳酸氢钠20份、聚3-羟基丁酸酯35份、十六烷基溴化吡啶15份、硅烷偶联剂A-189 17份、硅烷偶联剂KH-550 18份、催化剂10份、2-溴-3-硝基甲苯6份、3-氰基-5-氟-苯基硼酸8份、有机溶剂25份。
5.如权利要求1所述的一种废水处理用无机有机杂化材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制备而成：
介孔氧化硅SBA-15 40份、聚二甲基二烯丙基氯化铵15份、糠醛活性炭20份、碳酸氢钠15份、聚3-羟基丁酸酯30份、十六烷基溴化吡啶12.5份、硅烷偶联剂A-189 15份、硅烷偶联剂KH-550 15份、催化剂7.5份、2-溴-3-硝基甲苯4.5份、3-氰基-5-氟-苯基硼酸6份、有机溶剂20份。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的废水处理用无机有机杂化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按权利要求1所述的配方称取各组分;
S2、在介孔氧化硅SBA-15中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵、碳酸氢钠、十六烷基溴化吡啶、3-氰基-5-氟-苯基硼酸、2-溴-3-硝基甲苯和催化剂，进行搅拌，充分混合，得混合料A;
S3、将硅烷偶联剂A-189和硅烷偶联剂KH-550置于有机溶剂内，搅拌反应得混合料B;
S4、将糠醛活性炭加工成颗粒状，作为内核，外侧包裹覆盖混合料A，形成直径5～10mm的颗粒，在颗粒外侧包裹混合料B，形成直径8～15mm的颗粒，然后在颗粒外包裹聚3-羟基丁酸酯，得杂化材料粗品;
S5、将所得的杂化材料粗品进行加热固化，加热温度为75～85℃，加热时间为20～30min，制得杂化材料成品。
说明书
一种废水处理用无机有机杂化材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种废水处理用无机有机杂化材料及其制备方法。
背景技术
随着工业技术的不断发展，我国重金属离子对环境的污染日益加重，为了解决这一环境问题，提出一种新型杂化材料的制备，即无机一有机杂化材料，这种杂化材料的荷负电基团是直接嫁接在聚合物的分子链上，而不是分步进行的，因此所制备材料的分子结构更趋稳定，热稳定性也显著提高，同时对金属离子有着较强的吸附能力，因而在废水处理等环境保护方面具有广阔的应用价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种废水处理用无机有机杂化材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种废水处理用无机有机杂化材料，由以下重量份数的组份制备而成：
介孔氧化硅SBA-15 30-50份、聚二甲基二烯丙基氯化铵10-20份、糠醛活性炭15-25份、碳酸氢钠10-20份、聚3-羟基丁酸酯25-35份、十六烷基溴化吡啶10-15份、硅烷偶联剂A-189 13-17份、硅烷偶联剂KH-550 12-18份、催化剂5-10份、2-溴-3-硝基甲苯3-6份、3-氰基-5-氟-苯基硼酸4-8份、有机溶剂15-25份。
优选地，所述催化剂包括以下质量百分比的原料。
22.5wt%的5-溴水杨酸甲酯、38wt%的3，4-二甲基苯甲酰胺、9wt%的甲基-2-三氯甲基苯酯、18wt%的聚乙二醇、6.5wt%的联苯醇、6wt%的乙酸苏合香酯。
优选地，由以下重量份数的组份制备而成：
介孔氧化硅SBA-15 30份、聚二甲基二烯丙基氯化铵10份、糠醛活性炭15份、碳酸氢钠10份、聚3-羟基丁酸酯25份、十六烷基溴化吡啶10份、硅烷偶联剂A-189 13份、硅烷偶联剂KH-550 12份、催化剂5份、2-溴-3-硝基甲苯3份、3-氰基-5-氟-苯基硼酸4份、有机溶剂15份。
优选地，由以下重量份数的组份制备而成：
介孔氧化硅SBA-15 50份、聚二甲基二烯丙基氯化铵20份、糠醛活性炭25份、碳酸氢钠20份、聚3-羟基丁酸酯35份、十六烷基溴化吡啶15份、硅烷偶联剂A-189 17份、硅烷偶联剂KH-550 18份、催化剂10份、2-溴-3-硝基甲苯6份、3-氰基-5-氟-苯基硼酸8份、有机溶剂25份。
优选地，由以下重量份数的组份制备而成：
介孔氧化硅SBA-15 40份、聚二甲基二烯丙基氯化铵15份、糠醛活性炭20份、碳酸氢钠15份、聚3-羟基丁酸酯30份、十六烷基溴化吡啶12.5份、硅烷偶联剂A-189 15份、硅烷偶联剂KH-550 15份、催化剂7.5份、2-溴-3-硝基甲苯4.5份、3-氰基-5-氟-苯基硼酸6份、有机溶剂20份。
上述的废水处理用无机有机杂化材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按权利要求1所述的配方称取各组分;
S2、在介孔氧化硅SBA-15中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵、碳酸氢钠、十六烷基溴化吡啶、3-氰基-5-氟-苯基硼酸、2-溴-3-硝基甲苯和催化剂，进行搅拌，充分混合，得混合料A;
S3、将硅烷偶联剂A-189和硅烷偶联剂KH-550置于有机溶剂内，搅拌反应得混合料B;
S4、将糠醛活性炭加工成颗粒状，作为内核，外侧包裹覆盖混合料A，形成直径5～10mm的颗粒，在颗粒外侧包裹混合料B，形成直径8～15mm的颗粒，然后在颗粒外包裹聚3-羟基丁酸酯，得杂化材料粗品;
S5、将所得的杂化材料粗品进行加热固化，加热温度为75～85℃，加热时间为20～30min，制得杂化材料成品。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过改进净化剂的载体结构和有效成分，不仅减少了水流对净化剂的冲刷作用，提高了有效成分在载体中的存留时间，而且净化剂集成了吸附、中和、分解的多重效果，并且利用净化剂超强的吸附作用，提高了净化剂对于水体内有机污染物的中和净化率。
