申請(qǐng)日2014.10.17
公開(公告)日2015.03.25
IPC分類號(hào)B01J20/20; C02F1/58; C02F1/28; B01J20/30
摘要
本發(fā)明涉及一種廢水處理吸附劑，具體為用于廢水處理的復(fù)合膨潤土的制備方法及應(yīng)用。由以下原料按照重量份數(shù)制得：膨潤土50份、氧化石墨0.5-2份;將膨潤土分散在水中，用超聲波分散，得到均勻的膨潤土懸濁液;將氧化石墨分散在水中，用超聲波剝離得到均勻的氧化石墨烯溶液;將膨潤土懸濁液、氧化石墨烯溶液混合，然后經(jīng)過離心脫水和洗滌，烘干即得到用于廢水水處理的復(fù)合膨潤土。本發(fā)明提供的用于污水處理的復(fù)合膨潤土，合成方法簡單，生產(chǎn)成本低，去除水中有機(jī)染料的方法操作簡單，環(huán)境友好，對(duì)有機(jī)染料的吸附性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有的天然膨潤土，有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書
1.用于廢水處理的復(fù)合膨潤土，其特征在于：由以下原料按照重量份數(shù)制 得：膨潤土50份、氧化石墨0.5-2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理的復(fù)合膨潤土，其特征在于：制備方 法包括以下步驟：
(1)按照重量份數(shù)稱取膨潤土，將膨潤土分散在水中，用超聲波分散，得 到均勻的膨潤土懸濁液;
(2)按照重量份數(shù)稱取氧化石墨，將氧化石墨分散在水中，用超聲波剝離 得到均勻的氧化石墨烯溶液;
(3)將膨潤土懸濁液、氧化石墨烯懸浮液混合，然后經(jīng)過離心脫水和洗滌， 烘干即得到用于廢水處理的復(fù)合膨潤土。
3.用于廢水處理的復(fù)合膨潤土的應(yīng)用方法，其特征在于，將用于廢水處理 的復(fù)合膨潤土作為吸附劑直接投入到含有亞甲基藍(lán)的廢水中，室溫下振蕩，利用 離心機(jī)分離吸附劑和被處理的廢水。
說明書
用于廢水處理的復(fù)合膨潤土的制備方法及應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種廢水處理吸附劑，具體為用于廢水處理的復(fù)合膨潤土的制備 方法及應(yīng)用方法。
背景技術(shù)
印染污水的有機(jī)染料處理方法主要有物理法、化學(xué)法和電解法。其中以物理 法的吸附脫色最為簡便有效。目前，應(yīng)用最為廣泛的脫色吸附劑為活性炭。但活 性炭價(jià)格高昂而且不易再生等問題，使其應(yīng)用受限。因此，開發(fā)高效廉價(jià)的吸附 劑對(duì)于印染廢水的處理成為研究熱點(diǎn)。
膨潤土是一種廣泛分布的非金屬礦產(chǎn)，是以蒙脫石為主要成分的2∶1型層狀 含水鋁硅酸鹽粘土礦物，每個(gè)晶層由兩層硅氧四面體中夾一層鋁氧八面體構(gòu)成。 膨潤土表面的硅氧結(jié)構(gòu)和層間陽離子的水合，使其具有親水性，具有特殊的吸水 膨脹特性，同時(shí)，層間存在大量可交換的陽離子如Ca、Na、K等，這些離子與蒙 脫石晶胞作用不穩(wěn)定，很容易被其它陽離子交換，具有較大的比表面積和可控的 層間距。因此，膨潤土的這種層間結(jié)構(gòu)特征和表面特性賦予了其良好的吸附性能， 它作為一種天然的低成本吸附劑在工業(yè)廢水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。但是， 由于天然的膨潤土親水性強(qiáng)，對(duì)有機(jī)物的吸附不理想，同時(shí)，膨潤土表面的 Si-O/Al-O基數(shù)目有限、鍵合力不強(qiáng)，層間陽離子交換容量受膨潤土內(nèi)所含蒙脫 石種類和含量的制約，其吸附性能較弱，不能滿足工業(yè)實(shí)際需求。
氧化石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的新型二維碳材料，在其二維基面上連有一 些官能團(tuán)，如羥基、環(huán)氧基、羰基、羧基等。氧化石墨烯擁有完美的物理化學(xué)特 性和高的的比表面積，物化性質(zhì)穩(wěn)定，且有π電子共軛結(jié)構(gòu)。石墨烯自身的這種 特點(diǎn)使其成為去除水中染料、重金屬的一種優(yōu)異吸附劑。因此氧化石墨烯在吸附 領(lǐng)域中有很大潛力。但是，單一的氧化石墨烯材料作為吸附劑材料，受其容易團(tuán) 聚的缺陷，導(dǎo)致其比表面積降低，從而大大降低了其作為吸附劑材料吸附容量， 限制了其在水處理中的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供用于去除污水中有機(jī)染料的復(fù)合膨潤土及其 制備方法，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中因膨潤土具有親水性，使其去除污水中有機(jī)染料 吸附性能較低的缺點(diǎn)，同時(shí)也克服了單一的石墨烯材料作為吸附劑材料易團(tuán)聚而 降低吸附效率的缺陷。本發(fā)明提供了一種復(fù)合膨潤土-膨潤土石墨烯的制備方 法，該方法環(huán)境友好、操作簡單，由該方法制備得到的吸附劑對(duì)廢水中亞甲基藍(lán) 去除率高，實(shí)用性強(qiáng)。同時(shí)本發(fā)明還提供了一種由上述方法制備得到的復(fù)合膨潤 土吸附劑在去除水中亞甲基藍(lán)的應(yīng)用方法，利用上述吸附劑，能有效去除水中亞 甲基藍(lán)，處理時(shí)間短，去除率高。本發(fā)明的技術(shù)方案為：
1.用于污水處理的復(fù)合膨潤土的制備方法，包括：
由以下原料按照重量份數(shù)制得：膨潤土50份、氧化石墨0.5-2份;
其制備方法包括以下步驟：
(1)按照重量份數(shù)稱取膨潤土，將膨潤土分散在水中，用超聲波分散，得 到均勻的膨潤土懸濁液;
(2)按照重量份數(shù)稱取氧化石墨，將氧化石墨分散在水中，用超聲波剝離 得到均勻的氧化石墨烯溶液;
(3)將膨潤土懸濁液、氧化石墨烯溶液混合，然后經(jīng)過離心脫水和洗滌， 烘干即得到用于污水處理的復(fù)合膨潤土。
2.上述制備得到的復(fù)合膨潤土去除水中亞甲基藍(lán)的應(yīng)用方法：
將上述制備的吸附劑直接投入到含有亞甲基藍(lán)的廢水中，室溫下振蕩，利 用離心機(jī)分離吸附劑和被處理的廢水。吸附操作簡單，方便。
本發(fā)明提供的用于廢水處理的復(fù)合膨潤土，用于從廢水中去除有機(jī)染料，膨 潤土為主體與少量氧化石墨混合進(jìn)行反應(yīng)制得，合成方法簡單，綠色環(huán)保，不需 額外加入化學(xué)試劑，操作安全，制備周期短，原料價(jià)格低廉并易得，生產(chǎn)成本低。 所制備的復(fù)合膨潤土能高效、快速的去除有機(jī)染料，且吸附性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有的 天然膨潤土。
