[发明专利]氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合吸附材料，包括：氧化锌、硅基柱撑伊蒙黏土。氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合吸附材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将伊蒙黏土、碳酸钠、蒸馏水混合并搅拌，得钠改性伊蒙黏土悬浮液；步骤二、将无水乙醇、盐酸、硅酸四乙酯混合并老化，得硅基柱化剂；步骤三、将硅基柱化剂滴加至钠改性伊蒙黏土悬浮液内，得到硅基柱撑伊蒙黏土；步骤四、将蒸馏水、乙二胺混合并加入硅基柱撑伊蒙黏土、硝酸锌、氢氧化钠搅拌、超声，得氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合吸附材料。本发明通过对硅基柱撑伊蒙黏土和氧化锌进行交联，避免了单一使用伊蒙黏土或氧化锌时对罗丹明B吸附能力低下的问题，提升了吸附材料的吸附能力。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

水污染是当今世界面临的严峻挑战。如何经济、环保地处理废水中难降解的污染物(如有机染料)已成为科学家们研究的热点。罗丹明B(RhB)是一种合成有机杂蒽染料，广泛应用于纺织、油漆、皮革和造纸等行业。然而，罗丹明B作为三苯甲烷衍生物，具有较好的水溶性，易于分析，代表性强，直接排入水对生物体产生的毒性非常大，经老鼠试验发现，罗丹明B会引致皮下组织生肉瘤，被怀疑是致癌物质。罗丹明B不仅对环境有害也会对人和动植物带来潜在的威胁，因此，去除废水中的有害染料的污染迫在眉睫。目前，废水处理方法有很多种，其中，吸附法是一种经济、高效、相对环保的修复方法，也是最常用的废水处理技术之一。

前常用的去除废水中罗丹明B的方法有化学法、电解法、生物法、膜分离等方法，在去除罗丹明中，由于伊蒙黏土(I/S)极细颗粒构成的层状含水硅酸盐矿物，具有较好的吸附性，伊蒙黏土具有成本低、储量丰富、阳离子交换能力强和环保的优点，而被广泛用于废水处理中。但是伊蒙黏土吸附能力非常有限，影响对废水中罗丹明B的去除效果。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合材料，其通过对硅基柱撑伊蒙黏土和氧化锌进行交联，避免了单一使用伊蒙黏土或氧化锌时对罗丹明B吸附能力低下的问题，提升了吸附材料的吸附能力。

本发明还有另一个目的是提供一种氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合材料的制备方法。

本发明还有另一个目的是提供一种氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合材料的应用，用于去除废水中的罗丹明B。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合吸附材料，包括：氧化锌、硅基柱撑伊蒙黏土。

本发明还提供一种氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将伊蒙黏土、碳酸钠、蒸馏水混合并搅拌，得钠改性伊蒙黏土悬浮液；

步骤二、将无水乙醇、盐酸、硅酸四乙酯混合并老化，得硅基柱化剂；

步骤三、将硅基柱化剂滴加至钠改性伊蒙黏土悬浮液内，滴加结束后继续搅拌3h并老化，过滤，并将过滤物依次干燥、锻烧、粉碎，得到硅基柱撑伊蒙黏土；

步骤四、将蒸馏水、乙二胺混合并加入硅基柱撑伊蒙黏土、硝酸锌、氢氧化钠搅拌、超声，再置于200℃条件下加热，过滤并将沉淀物干燥、锻烧、粉碎，得氧化锌硅基柱撑伊蒙黏土复合吸附材料。

优选的是，步骤一中，伊蒙黏土、碳酸钠、蒸馏水的用量比为1g:0.5g:50mL；步骤二中，伊蒙黏土、硅酸四乙酯、盐酸、无水乙醇的用量比为1g:5.6mL:0.6mL:0.8mL，盐酸的质量分数为16％；步骤四中，硅基柱撑伊蒙黏土、硝酸锌、氢氧化钠、乙二胺、蒸馏水的用量比为1g:1.5g:0.5g:60mL:25mL。

优选的是，步骤三中，过滤物先依次使用去离子水、无水乙醇分别洗涤3次，再干燥并锻烧。