核殼結構吸附劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型無機吸附劑及其制備方法和應用，尤其涉及一種S12OMgSia84O2.68核殼結構吸附劑及其制備方法和應用，屬于無機材料領域。
【背景技術】
[0002]染料廣泛應用于工業(yè)和日常生活中，但染料廢水對環(huán)境的污染卻日趨嚴重。由于吸附法具有投資小、方法簡便、成本低的特點，故普遍應用于染料廢水的處理。傳統的吸附劑主要是活性碳，活性碳只對某些水溶性染料具有較好的吸附性能，且再生費用高，使活性碳的應用受到限制。因此，研發(fā)一種新的吸附劑以及對傳統的吸附劑進行改良等方面成為近年來研宄的熱點。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種球形二氧化硅基核殼結構吸附劑的制備方法，通過簡單經濟的方法制備出一種吸附性能好、成本低廉且可以循環(huán)使用的吸附劑，用于解決廢水處理中的染料污染等問題。
[0004]實現本發(fā)明目的采用的技術方案如下:
[0005]—種核殼結構吸附劑，娃鎂復合物包覆在二氧化娃微米球的表面，分子式為S12OMgSl0 84?.68。
[0006]上述核殼結構吸附劑的制備方法，包括以下步驟:將硅溶膠與活性氧化鎂按質量比S12:MgO = 5:1混合均勻，加水攪拌至糊狀，再加入球形S1 2和水繼續(xù)攪拌，然后于旋轉攪拌機中以1800rpm的轉速攪拌20min，120°C烘干，最后將干燥后的粉末于馬弗爐中500?600°C煅燒3h，即得到上述核殼結構吸附劑。
[0007]兩次加入水的總質量為硅溶膠、活性氧化鎂和球形S12S質量的1/5?2/5。
[0008]所述的硅溶膠中納米S12的質量分數為20%?30%。
[0009]所述的活性氧化鎂由堿式碳酸鎂于600?800°C煅燒3h得到。
[0010]上述核殼結構吸附劑在食品、醫(yī)藥、石油和化妝品領域中的應用。
[0011 ] 上述核殼結構吸附劑在染料廢水處理中的應用。
[0012]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0013]與傳統吸附劑相比，本發(fā)明中的核殼結構吸附劑比表面積大，吸附能力強，再生容易且可以循環(huán)使用降低了吸附成本。本發(fā)明工藝簡單，成本低廉，故該產品可有效的解決染料廢水的處理問題，而且在食品、醫(yī)藥、石油和化妝品等行業(yè)也具有潛在的應用價值和前景。
【附圖說明】
[0014]圖1為Si02@MgSiQ.8402.6i^合物的合成示意圖。
[0015]圖2為Si02@MgSiQ.8402.6i^合物的掃描電鏡圖。
[0016]圖3為Si02@MgSiQ.8402.6i^合物的透射電鏡圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0018]下列實施例中的硅溶膠中納米S12的質量分數為20%?30%，活性氧化鎂由堿式碳酸鎂于600?800°C煅燒3h得到。
[0019]實施例1
[0020]將40g硅溶膠與8g活性氧化鎂混合均勻，加入少量水攪拌至糊狀，再加入2g的球形S12和少量水繼續(xù)攪拌，然后于旋轉攪拌機中以1800rpm的轉速攪拌20min，120°C烘干，最后將干燥后的粉末于馬弗爐中500°C煅燒3h，即得到白色固體粉末狀的核殼結構吸附劑。兩次加入的水的總質量為10g。
[0021]實施例2
[0022]將40g硅溶膠與8g活性氧化鎂混合均勻，加入少量水攪拌至糊狀，再加入3g的球形S12和少量水繼續(xù)攪拌，然后于旋轉攪拌機中以1800rpm的轉速攪拌20min，120°C烘干，最后將干燥后的粉末于馬弗爐中540°C煅燒3h，即得到白色固體粉末狀的核殼結構吸附劑。兩次加入的水的總質量為15g。
[0023]實施例3
[0024]將40g硅溶膠與8g活性氧化鎂混合均勻，加入少量水攪拌至糊狀，再加入2g的球形S12和少量水繼續(xù)攪拌，然后于旋轉攪拌機中以1800rpm的轉速攪拌20min，120°C烘干，最后將干燥后的粉末于馬弗爐中600°C煅燒3h，即得到白色固體粉末狀的核殼結構吸附劑。兩次加入的水的總質量為20g。
[0025]經過多項分析獲得該白色固體粉末吸附劑的精確結構為Si0#MgSiQ.8402.68，即硅鎂復合物包覆在二氧化硅微米球的表面，形成核殼結構，并且該粉末比表面積大，具有良好的吸附性，能有效的吸附水中的有機染料，如:結晶紫，羅丹明B等。該吸附劑對羅丹明B的最大吸附量為52.71mg/g，且多次循環(huán)后其對羅丹明B的吸附效率仍高達99%以上。
[0026]上面對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權項】
1.一種核殼結構吸附劑，其特征在于:硅鎂復合物包覆在二氧化硅微米球的表面，分子式為 Si02@MgSiQ.8402.68。
2.—種權利要求1所述的核殼結構吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:將硅溶膠與活性氧化鎂按質量比S12=MgO = 5:1的比例混合均勻，加水攪拌至糊狀，再加入球形S12和水繼續(xù)攪拌，然后于旋轉攪拌機中以1800rpm的轉速攪拌20min，120°C烘干，最后將干燥后的粉末于馬弗爐中500?600°C煅燒3h，即得到權利要求1所述的核殼結構吸附劑。
3.根據權利要求2所述的核殼結構吸附劑的制備方法，其特征在于:兩次加入水的總質量為硅溶膠、活性氧化鎂和球形S12S質量的1/5?2/5。
4.根據權利要求3所述的核殼結構吸附劑的制備方法，其特征在于:所述的硅溶膠中納米S12的質量分數為20%?30%。
5.根據權利要求3所述的核殼結構吸附劑的制備方法，其特征在于:所述的活性氧化鎂由堿式碳酸鎂于600?800°C煅燒3h得到。
6.權利要求1所述的核殼結構吸附劑在食品、醫(yī)藥、石油和化妝品領域中的應用。
7.權利要求1所述的核殼結構吸附劑在染料廢水處理中的應用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SiO2MgSi0.84O2.68核殼結構吸附劑及其制備方法和應用，將硅溶膠與活性氧化鎂按質量比SiO2：MgO＝5:1混合均勻，加水攪拌至糊狀，再加入球形SiO2和水繼續(xù)攪拌，然后于旋轉攪拌機中以1800rpm的轉速攪拌20min，120℃烘干，最后將干燥后的粉末于馬弗爐中500～600℃煅燒3h，即可得到一種新型核殼結構吸附劑。該吸附劑比表面積大，吸附能力強，吸附成本低，再生容易且循環(huán)效果好。故該產品可有效的解決染料廢水的處理問題，而且在食品、醫(yī)藥、石油和化妝品等行業(yè)也具有潛在的應用。
【IPC分類】B01J20-30, C02F1-28, B01J20-10
【公開號】CN104785199
【申請?zhí)枴緾N201510174629
【發(fā)明人】袁良杰, 裴炎炎
【申請人】武漢大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月10日