[发明专利]一种AlCe复合柱撑粘土的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粘土制备方法技术领域，涉及一种AlCe复合柱撑粘土的制备方法。

背景技术

粘土作为吸附材料具有来源广泛、价格便宜、容易再生并且有较高的稳定性，且其具有大的层间距、较高的比表面积以及良好的阳离子交换性等优势而被广泛应用于环境污染治理领域。但是由于组成结构蒙脱石表面硅氧结构带负电荷及层间阳离子易水解，使得阴离子和亲油性的污染物难于有效处理。因而需要对膨润土进行改性。常见的改性方法多为无机改性、有机改性以及无机-有机复合改性。针对无机改性膨润土，多为羟基金属阳离子改性膨润土，如羟基铝、羟基铁、羟基铬等，这些改性金属单一，不能更好的提高改性粘土的层间距和比表面积，对于一些特殊场合也不能很好的提高粘土的结构稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种AlCe复合柱撑粘土的制备方法，解决了现有制备方法中粘土层间距小和比表面积低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种AlCe复合柱撑粘土的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1.按质量比为1.5:100分别称取天然钠基粘土与蒸馏水，将称取的天然钠基粘土添加到蒸馏水中，以150～250r/min的速率进行振荡4～5h，使粘土分散，吸水膨胀，得到溶液a；

步骤2.将AlCl₃溶液和Ce(NO₃)₃溶液混合，得到混合液d；

步骤3.在温度为60℃～80℃的环境下，以50～100r/min的速率边搅拌，边将NaOH溶液滴加到混合液d中，其中NaOH溶液与混合液d的摩尔比为2.4～2.8：1，反应2～3h，得到AlCe交联剂b液；

步骤4.在温度为40℃～60℃的环境下，以50～100r/min的速率边搅拌，边将AlCe交联剂b液滴加至溶液a中，其中，AlCe交联剂b液中所含Al与Ce的物质的量的和与溶液a中所含天然钠基粘土的质量的比为8～20mmol：1g，反应3～5h，得到混合液c；

步骤5.采用真空泵对步骤4中得到的混合液c进行减压抽滤，用蒸馏水洗涤沉淀至无CL^-，100～120℃烘干，研磨即得AlCe复合柱撑粘土。

本发明的特点还在于，

步骤3中NaOH溶液浓度为1～2mol/L，混合液d的浓度为4～5mol/L。

混合液d中Al与Ce的摩尔比为2.5～5：1。

本发明的有益效果是，采用本发明的一种AlCe复合柱撑粘土的制备方法制备的黏土其复合粘土的比表面积和层间距尺寸有效改善了，同时提高了粘土的吸附性能。

附图说明

图1是钠基粘土、Al柱撑粘土以及AlCe复合柱撑粘土的XRD谱图；

图2是AlCe复合柱撑粘土的N₂吸附脱附等温曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的一种AlCe复合柱撑粘土的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1.按质量比为1.5:100分别称取天然钠基粘土与蒸馏水，将称取的天然钠基粘土添加到蒸馏水中，以150～250r/min的速率进行振荡4～5h，使粘土分散，吸水膨胀，得到溶液a；

步骤2.将AlCl₃溶液和Ce(NO₃)₃溶液混合，得到混合液d；

步骤3.在温度为60℃～80℃的环境下，以50～100r/min的速率边搅拌，边将NaOH溶液滴加到混合液d中，其中NaOH溶液与混合液d的摩尔比为2.4～2.8：1，反应2～3h，得到AlCe交联剂b液；

步骤4.在温度为40℃～60℃的环境下，以50～100r/min的速率边搅拌，边将AlCe交联剂b液滴加至溶液a中，其中，AlCe交联剂b液中所含Al与Ce的物质的量的和与溶液a中所含天然钠基粘土的质量的比为8～20mmol：1g，反应3～5h，得到混合液c；

步骤5.采用真空泵对步骤4中得到的混合液c进行减压抽滤，用蒸馏水洗涤沉淀至无Cl^-，100～120℃烘干，研磨即得AlCe复合柱撑粘土。

步骤3中NaOH溶液浓度为1～2mol/L，混合液d的浓度为4～5mol/L。

混合液d中Al与Ce的摩尔比为2.5～5：1。