一種高效去除廢水中有機(jī)污染物的有機(jī)粘土制備方法，屬于無機(jī)固體材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
利用有機(jī)粘土礦物去除有機(jī)污染物是目前最有效的方法之一。與活性炭及斜發(fā)沸石相比，有機(jī)改性粘土更為廉價(jià)易得，且具有高的化學(xué)、機(jī)械穩(wěn)定性，多孔隙率，分散懸浮性、離子交換性等優(yōu)異性能，且不同于活性炭的競爭吸附而通常表現(xiàn)為分配吸附機(jī)制，在復(fù)雜混合有機(jī)物的吸附中具有明顯優(yōu)勢。
目前，制備有機(jī)改性粘土使用的季銨鹽表面活性劑局限于長鏈烷基季銨陽離子表面活性劑或與非離子表面活性劑混合使用，往往只有在強(qiáng)堿條件下才能達(dá)到較高的去除率，使其在廢水處理中的應(yīng)用受到限制。開發(fā)新型有機(jī)改性粘土，增強(qiáng)有機(jī)改性粘土的吸附容量和效率成為迫切解決的問題。寡聚表面活性劑由連接基團(tuán)通過化學(xué)鍵連接而成的介于單鏈表面活性劑與聚合物表面活性劑之間的一類特殊表面活性劑，表現(xiàn)出與單鏈和聚合物表面活性劑不同的溶液和界面行為。與傳統(tǒng)的表面活性劑相比，該類表面活性劑具有更高的界面活性和更強(qiáng)的聚集能力。
發(fā)明人研究表明，三聚季銨鹽表面活性劑可在層間形成高有機(jī)碳含量、高電荷密度的的層間結(jié)構(gòu)，層間距明顯大于傳統(tǒng)表面活性劑粘土和雙子季銨鹽表面活性劑粘土，且對有機(jī)污染物的吸附效率和效能都遠(yuǎn)高于上述兩種表面活性劑改性粘土，反絮凝作用也得到明顯增強(qiáng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一去高效去除廢水中有機(jī)污染物的有機(jī)改性粘土制備方法。具體制備方法為：將干燥、粉碎過20-100目篩的膨脹型粘土與三聚季銨鹽表面活性劑溶液按照1∶100-1∶250的固液比混合，在60-80℃條件下攪拌10-48小時(shí)，離心分離得到產(chǎn)物，在60～100℃下干燥后研磨得到目標(biāo)產(chǎn)品。
所述季銨鹽雙子表面活性劑具有如下結(jié)構(gòu)：
式中，R1、R2為碳鏈長度相同或不同長脂肪碳鏈，通式為CnH2n+1，其中n＝8～18，Y為剛性聯(lián)接基團(tuán)，可以為(CH2)m(m＝2-4)、(CHOH)2或CH2(CHOH)2 CH2。
所述的膨脹型粘土為蒙脫土或膨潤土。所述雙子季銨鹽表面活性劑溶液的濃度在0.0001-0.01mol/L范圍內(nèi)。
本發(fā)明的有益效果：
利用具有多季銨鹽頭基位點(diǎn)的表面活性劑構(gòu)建有機(jī)粘土，其層間結(jié)構(gòu)具有有機(jī)碳含量高、電荷密度高及層間吸附區(qū)域拓寬等特點(diǎn)，使得有機(jī)粘土對有機(jī)污染物的吸附效能顯著增強(qiáng)，反絮凝作用增強(qiáng)，從而更有效地去除廢水中的有機(jī)污染物。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
在1000mL燒杯中加入10g蒙脫土和1000mL 0.01mol/L的三聚季銨鹽表面活性劑{[C12H25N+Br(CH3)2]2(CH2)2C12H25N+BrCH3}，60℃下磁力攪拌10小時(shí)，離心得到固體產(chǎn)品并在80℃下烘干，經(jīng)碾磨，過20目篩，制得有機(jī)改性蒙脫土。
將制得的{[C12H25N+Br(CH3)2]2(CH2)2C12H25N+BrCH3}改性有機(jī)蒙脫土0.1g加入200mL的50mg/L二氯乙烷溶液中混合。在溫度為25℃，轉(zhuǎn)速為190r/min的條件下振蕩吸附6h，離心分離，取上清液測定剩余苯酚濃度，計(jì)算苯酚去除率為89％。
實(shí)施例2
在500mL燒杯中加入5g膨潤土和1250mL 0.005mol/L的三聚季銨鹽表面活性劑{[C16H33N+Br(CH3)2]2(CHOH)2C16H33N+BrCH3}，在80℃溫度下磁力攪拌24小時(shí)，離心得到固體產(chǎn)品并在80℃下烘干，經(jīng)碾磨，過100目篩，制得有機(jī)改性膨潤土。
將制得的{[C16H33N+Br(CH3)2]2(CHOH)2C16H33N+BrCH3}改性有機(jī)膨潤土0.2g加入200mL的200mg/L苯酚溶液中混合。在溫度為25℃，轉(zhuǎn)速為190r/min的條件下振蕩吸附6h，離心分離，取上清液通過紫外可見分光光度法測定剩余苯酚濃度，計(jì)算苯酚去除率為82％。
實(shí)施例3
在1000mL燒杯中加入5g蒙脫土和1000mL 0.05mol/L的三聚季銨鹽表面活性劑{[C18H37N+Br(CH3)2]2[(CH2)2CHOH]2C8H17N+BrCH3}在70℃溫度下磁力攪拌36小時(shí)，離心得到固體產(chǎn)品并在80℃下烘干，經(jīng)碾磨，過80目篩，制得有機(jī)改性蒙脫土。
將制得的{[C18H37N+Br(CH3)2]2[(CH2)2CHOH]2C8H17N+BrCH3}有機(jī)蒙脫土0.3g與200mL的100mg/L對硝基苯酚溶液混合。在溫度為25℃，轉(zhuǎn)速為190r/min的條件下振蕩吸附6h，離心分離，取上清液通過紫外可見分光光度法測定剩余對硝基苯酚濃度，計(jì)算去除率為90％。
實(shí)施例4
在500mL燒杯中加入5g膨潤土和1200mL 0.008mol/L的三聚季銨鹽表面活性劑{[C14H9N+Br(CH3)2]2(C2H4)2]2C14H29N+BrCH3}，在65℃溫度下磁力攪拌48小時(shí)，離心得到固體產(chǎn)品并在80℃下烘干，經(jīng)碾磨，過80目篩，制得有機(jī)改性膨潤土。
將制得的{[C14H9N+Br(CH3)2]2(C2H4)2]2C14H29N+BrCH3}改性有機(jī)膨潤土0.2g加入200mL的400mg/L苯酚溶液中混合。在溫度為25℃，轉(zhuǎn)速為190r/min的條件下振蕩吸附6h，離心分離，取上清液通過紫外可見分光光度法測定剩余苯酚濃度，計(jì)算苯酚去除率為79％。