一种用于吸附废水中las的环保改性天然沸石吸附剂制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种用于吸附废水中LAS的环保改性天然沸石吸附剂制备方法。
【背景技术】
[0002]天然沸石作为一种重要的环境矿物材料，具有环境友好，原料易得，成本低等优势，同时具有阳离子交换性能、选择性吸附性能、分子筛作用等特殊性质，在诸多领域已有成功的应用。LAS (Linear Alkylbenzene Sulfonates)直链烧基苯磺酸钠，属于烧基苯磺酸盐，一种阴离子表面活性剂，是常用的洗涤剂、清洁剂、去污粉等的配制成分，以及在纤维工业用的煮炼助剂、洗涤剂、染色剂、金属电镀过程用的金属脱脂剂等，用途十分广泛。全世界Las产量和消耗量都十分巨大，Las废水排放量逐年递增，Las成为水质特征有机污染物指标之一。天然沸石本身对Las的吸附能力十分有限(仅0.5?Img.g-Ι)，将沸石有机改性后，对Las的吸附能力大大提高，可达20mg.g-1以上。有机改性剂常用CTMAB (十六烷基三甲基溴化铵)，CTMAB是一种阳离子表面活性剂，具有高毒性。诸多的研宄文献和一些专利只表明了有机改性后对于目标污染物的吸附能力提高了，但并未关注有机改性剂本身的溢出对水质造成的外来污染。在关注提高吸附能力的同时，需要尽量让有机改性剂有低的溢出量，避免外加污染。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种用于吸附废水中LAS的环保改性天然沸石吸附剂制备方法。
[0004]本发明采用如下技术方案:
[0005]本发明的用于吸附废水中LAS的环保改性天然沸石吸附剂制备方法的具体步骤如下:
[0006](I)将天然沸石粉碎过筛60?100目，用自来水洗净、于120°C烘干备用；
[0007](2)将预处理后的沸石，用lmol.L—1的盐酸浸泡24h，取出洗净，烘干，备用；
[0008](3)将步骤⑵得到沸石与氧化铝加入去离子水中，在恒温水浴锅中，30°C条件下搅拌0.5小时，取出，用去离子水洗净，烘干，煅烧，取出，备用。分别得到如下结果:
[0009](4)将步骤(3)得到的沸石加入lg/L的CTMAB溶液，在振荡器上恒温30°C震荡24小时，取出，洗净，烘干，得有机改性天然沸石。
[0010]步骤(3)中，沸石与氧化铝重量比为5:1，沸石重量(g)与加水体积(mL)比为1:10 ；
[0011 ] 步骤⑶中，煅烧温度为400 0C，时间为3小时；
[0012]步骤⑷中，沸石与CTMAB溶液的重量(g)体积(mL)比是1:10.
[0013]本发明的积极效果如下:
[0014]本发明的环保改性天然沸石适用于废水中LAS吸附处理，最大吸附量可达20mg.g-1，通过对比实验可发现，该方法制备的沸石由于在沸石表面集聚较多的负电荷，能有效的将改性剂CTMAB吸附在沸石表面，在对LAS吸附过程中，相对其他改性或未做处理的天然沸石，改性剂CTMAB溢出量低20 %?80 %，避免了吸附过程的二次污染。
【附图说明】
[0015]图1是天然沸石的XRD衍射图。
[0016]由图1可以看出，原天然沸石衍射峰多而杂，说明天然沸石表面或空隙中有较多的杂质存在。
[0017]图2是天然沸石的SEM图片。
[0018]由图2可以看出天然沸石表面存在较多细小颗粒。
[0019]图3是天然沸石的能谱分析图。
[0020]由图3可以看出天然沸石S1:Al约为4:1.[0021 ] 图4是改性沸石的SEM图片。
[0022]本图片是经过加铝脱硅的沸石SEM图片。
[0023]图5是改性沸石的能谱分析图。
[0024]由图5可以看出改性沸石S1:Al约为1.3:1，说明加铝成功。
[0025]图6是CTMAB处理后改性沸石SEM图片。
[0026]由图6可以看出CTMAB有机改性剂较好的覆盖在了沸石表面。图7是CTMAB、CTMAB处理后改性沸石、CTMAB处理后天然沸石和天然沸石的红外吸收图。
[0027]由图可以看出CTMAB处理后改性沸石、CTMAB处理后天然沸石均有CTMAB在2900波数处的红外特征峰出现，证明有机改性剂已经覆盖在改性沸石表面，且CTMAB处理后改性沸石比CTMAB处理后天然沸石在2900波数处的红外特征峰更高，说明CTMAB附着的量更大。图8是未改性沸石对LAS废水吸附情况图。
[0028]由图8可以看出未改性沸石对Las的吸附能力较低15mg.g_\且CTMAB有极大的溢出 5.lmg.g 1O
[0029]图9是改性沸石对LAS废水吸附情况图。
[0030]由图9可以看出改性沸石对Las的吸附能力较高在20mg.g—1以上，且CTMAB的溢出量大大减小不足lmg.g'
【具体实施方式】
[0031]下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
[0032]实施例1
[0033]本发明的用于吸附废水中LAS的环保改性天然沸石吸附剂制备方法的具体步骤如下:
[0034](I)将天然沸石粉碎过筛60?100目，用自来水洗净、于120°C烘干备用；
[0035](2)将预处理后的沸石，用lmol.L—1的盐酸浸泡24h，取出洗净，烘干，备用；
[0036](3)将步骤(2)得到沸石与氧化铝按一定比例加入去离子水中，在恒温水浴锅中，30°C条件下搅拌0.5小时，取出，用去离子水洗净，烘干，在一定温度下煅烧，取出，备用。分别得到如下结果:
[0037](4)将步骤(3)得到的沸石加入lg/L的CTMAB溶液，在振荡器上恒温30°C震荡24小时，取出，洗净，烘干，得有机改性天然沸石。
[0038]步骤(3)中，沸石与氧化铝重量比为5:1，沸石重量(g)与加水体积(mL)比为1:10 ；
[0039]步骤(3)中，煅烧温度为400 0C，时间为3小时；
[0040]步骤⑷中，沸石与CTMAB溶液的重量(g)体积(mL)比是1:10.
[0041]分别取0.2克改性和未改性CTMAB处理沸石，置于250毫升容量瓶中，移取200毫升30mg.L-1的LAS溶液，于摇床上振荡，温度调节为30°C震荡，在5、10、20、30、60、120、150、180、210、240、270、300、330、360、390、420、450min 时测定 CTMAB 和 LAS 的浓度。
[0042]通过图8和图9可以看出，改性后沸石吸附能力更强，且CTMAB的溢出度降低，符合环保吸附剂的要求。
[0043]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种用于吸附废水中LAS的环保改性天然沸石吸附剂制备方法，其特征在于:所述方法的具体步骤如下: (1)将天然沸石粉碎过筛60?100目，用自来水洗净、于120°C烘干备用； (2)将预处理后的沸石，用lmol.L—1的盐酸浸泡24h，取出洗净，烘干，备用； (3)将步骤(2)得到沸石与氢氧化铝按比例加入去离子水中，在恒温水浴锅中，30°C条件下搅拌0.5小时，取出，用去离子水洗净，烘干，煅烧，取出，备用， (4)将步骤(3)得到的沸石加入lg/L的CTMAB溶液，在振荡器上恒温30°C震荡24小时，取出，洗净，烘干，得有机改性沸石。
2.如权利要求1所述的用于吸附废水中LAS的环保改性天然沸石制备方法，其特征在于:步骤(3)中，沸石与氢氧化铝重量比为5:1，沸石与去离子水重量体积比为1:10g/mL。
3.如权利要求1所述的用于吸附废水中LAS的环保改性天然沸石制备方法，其特征在于:步骤(3)中，煅烧温度为400°C，时间为3小时。
4.如权利要求1所述的用于吸附废水中LAS的环保改性天然沸石制备方法，其特征在于:步骤(4)中，沸石与CTMAB溶液的重量体积比为l:10g/mL。
【专利摘要】本发明公开了一种用于废水中LAS吸附的改性沸石制备方法，方法包括(1)将天然沸石粉碎过筛，洗净、烘干；(2)将预处理后的沸石，用盐酸浸泡，取出洗净，烘干；(3)将步骤(2)得到沸石与一种金属盐按比例加入去离子水中，在恒温水浴锅中，30℃条件下搅拌，取出，用去离子水洗净，烘干，煅烧；(4)将步骤(3)得到的沸石加入CTMAB溶液，在振荡器上恒温震荡24小时，取出，洗净，烘干，得改性天然沸石。该方法制备的沸石由于在沸石表面集聚较多的负电荷，能有效的将CTMAB溶液吸附在沸石表面，在对LAS吸附过程中，相对其他改性或未做处理的天然沸石，CTMAB溶液溢出量低20％～80％，避免了吸附过程的二次污染。
【IPC分类】B01J20-30, C02F1-28, B01J20-22, C02F101-34
【公开号】CN104759257
【申请号】CN201510122842
【发明人】谭文渊, 袁东, 付大友, 周良芹
【申请人】四川理工学院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月20日