一種β-環(huán)糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種凹凸棒土有機(jī)表面改性方法，具體為一種 β-環(huán)糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 凹凸棒土是一種重要的無(wú)機(jī)非金屬礦，具有三維立體狀骨架結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)部 具有大量的沸石通道，而且晶體內(nèi)部沸石孔道尺寸大小一致，使其具有分子篩的作用，可用 于各種工業(yè)廢水的吸附。天然凹凸棒石以棒晶束形式存在，棒晶間聚集形成聚集體，且天然 凹凸棒石粘土中常含有一些石英，泥沙等，這些都使其吸附性能無(wú)法充分發(fā)揮。
[0003] 環(huán)糊精是由D( + )_吡喃型葡萄糖組成的環(huán)狀低聚物，其分子呈上寬下窄、兩端開(kāi) 口、中空的筒狀物，腔內(nèi)部呈相對(duì)疏水性，外側(cè)由于羥基的聚集而呈親水性。環(huán)糊精能通過(guò) 分子內(nèi)腔的疏水結(jié)合部位與氣相或水相中的疏水性有機(jī)污染物包絡(luò)結(jié)合，從而達(dá)到對(duì)有機(jī) 污染物的吸附去除的目的。選用合適的方法將環(huán)糊精鍵合到凹凸棒土上，利用凹凸棒土對(duì) 有機(jī)污染物的吸附作用和環(huán)糊精對(duì)有機(jī)污染物的包合作用，可開(kāi)發(fā)吸附性能優(yōu)異的復(fù)合吸 附材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種β_環(huán)糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料的 制備方法，通過(guò)該制備方法得到的改性凹凸棒土對(duì)酚類污染物的吸附性能明顯提高。
[0005] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種β_環(huán)糊精接枝改性凹凸 棒土吸附材料的制備方法，包括以下步驟：
[0006] (1)將凹凸棒土粉體分散于無(wú)水有機(jī)溶劑中，凹凸棒土與無(wú)水有機(jī)溶劑的質(zhì)量體 積比以g/mL計(jì)為1:30-1:60,超聲分散30-60min，使凹凸棒土均勾分散在無(wú)水有機(jī)溶劑中； 然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入適量的二異氰酸酯，常溫下反應(yīng)24-48h后，將反應(yīng)物倒入二氯甲烷 中，凹凸棒土與二氯甲燒的質(zhì)量體積比以g/mL計(jì)為1: 50-1:100，離心分離，收集沉淀，沉淀 物用二氯甲烷洗滌3-5次后，將沉淀物重新分散在與初始反應(yīng)等體積的無(wú)水有機(jī)溶劑中，得 到二異氰酸酯改性凹凸棒土懸浮液；
[0007] (2)將β-環(huán)糊精溶解在100-200mL 80-100°C無(wú)水有機(jī)溶劑中，將上述二異氰酸酯 改性凹凸棒土懸浮液緩慢滴加到β-環(huán)糊精溶液中，滴加結(jié)束后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，80-100°C反 應(yīng)8-12h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，收集沉淀，沉淀物分別用二甲基亞砜、去離子水洗滌3-5次 后，在60-80°C真空干燥8-12h，即得β-環(huán)糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料。
[0008] 其中，步驟（1)(2)中所述的無(wú)水有機(jī)溶劑為無(wú)水Ν，Ν_二甲基甲酰胺或無(wú)水Ν，Ν_二 甲基乙酰胺。
[0009] 其中，步驟（1)中所述的二異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯、對(duì)苯二異氰酸酯、甲 苯-2,4_二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯中的一種，其中二異氰酸酯與凹凸棒土的質(zhì)量比 為5:1-10:1。
[0010] 其中，步驟(2)中所述的β-環(huán)糊精與凹凸棒土質(zhì)量之比為5:1-10:1。
[0011] 由上述技術(shù)方案可知:本發(fā)明首先在凹凸棒土表面引入異氰酸酯基，再利用異氰 酸酯與羥基的反應(yīng)活性，將β-環(huán)糊精接枝到凹凸棒土表面。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：
[0013] (1)采用天然低聚糖對(duì)凹凸棒土進(jìn)行接枝改性，綠色環(huán)保。
[0014] (2)通過(guò)共價(jià)鍵的方式將β-環(huán)糊精鍵合到凹土表面，利用凹凸棒土的吸附性能和 β-環(huán)糊精的包合作用提高其對(duì)酚類污染物的吸附性能。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是為了 舉例說(shuō)明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0016] 實(shí)施例1
[0017] (1)將Ig凹凸棒土粉體分散在30mL無(wú)水N，N-二甲基甲酰胺中，超聲分散30min，使 凹凸棒土均勻分散在無(wú)水N，N-二甲基甲酰胺中；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入適量的六亞甲基 二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯與凹凸棒土的質(zhì)量比為5:1，常溫下反應(yīng)24h后，將反應(yīng)物 倒入50mL二氯甲烷中，離心分離，收集沉淀，沉淀物用二氯甲烷洗滌3次后，將沉淀物重新分 散在30mL無(wú)水N，N-二甲基甲酰胺中，得到二異氰酸酯改性凹凸棒土懸浮液；
[0018] (2)將5gi3-環(huán)糊精溶解在IOOmL 80°C無(wú)水N，N-二甲基甲酰胺中，將上述二異氰酸 酯改性凹凸棒土懸浮液緩慢滴加到β-環(huán)糊精溶液中，滴加結(jié)束后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，80°C反應(yīng) 12h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，收集沉淀，沉淀物分別用二甲基亞砜、去離子水洗滌3次后，在 60°C真空干燥12h，即得β-環(huán)糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料。
[0019] 比較例1
[0020]將Ig凹凸棒土粉體分散在30mL無(wú)水N，N-二甲基甲酰胺中，超聲分散30min;將5g0-環(huán)糊精溶解在IOOmL 80°C無(wú)水N，N-二甲基甲酰胺中，將上述凹凸棒土懸浮液緩慢滴加到β-環(huán)糊精溶液中，滴加結(jié)束后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，80°C反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，收集沉 淀，沉淀物分別用二甲基亞砜、去離子水洗滌3次后，在60°C真空干燥12h，即可。
[0021] 實(shí)施例2
[0022] (1)將Ig凹凸棒土粉體分散在60mL無(wú)水N，N-二甲基乙酰胺中，超聲分散60min，使 凹凸棒土均勻分散在無(wú)水N，N-二甲基乙酰胺中；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入適量的對(duì)苯二異 氰酸酯，對(duì)苯二異氰酸酯與凹凸棒土的質(zhì)量比為10:1，常溫下反應(yīng)48h后，將反應(yīng)物倒入 IOOmL二氯甲烷中，離心分離，收集沉淀，沉淀物用二氯甲烷洗滌5次后，將沉淀物重新分散 在60mL無(wú)水N，N-二甲基乙酰胺中，得到二異氰酸酯改性凹凸棒土懸浮液；
[0023] (2)將IOgP-環(huán)糊精溶解在200mL 100°C無(wú)水N，N-二甲基乙酰胺中，將上述二異氰 酸酯改性凹凸棒土懸浮液緩慢滴加到β-環(huán)糊精溶液中，滴加結(jié)束后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，100°c 反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，收集沉淀，沉淀物分別用二甲基亞砜、去離子水洗滌5次后， 在80°C真空干燥8h，即得β-環(huán)糊精接枝改性凹凸棒土吸附材料。
[0024] 比較例2
[0025]將Ig凹凸棒土粉體分散在60mL無(wú)水Ν,N-二甲基乙酰胺中，超聲分散60min;將IOg β-環(huán)糊精溶解在