CN106621574A - 膨胀石墨过滤材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种膨胀石墨过滤材料的制备方法，其中，所述制备方法包括：将石墨鳞片、浓硫酸和重络酸钾混合后，在40‑50℃下水浴加热，过滤干燥后得到膨胀石墨M将膨胀石墨M置于氯化物溶液中加热膨胀，得到膨胀石墨N；将膨胀石墨N、硅酸铝纤维、硬脂酸甘油酯和乙二醇混合后，经干压成型得到膨胀石墨过滤材料；制得的过滤材料具备优良的吸附性，孔隙率较高，吸附油脂能力强。

Description

膨胀石墨过滤材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及过滤材料，具体地，涉及膨胀石墨过滤材料及其制备方法。
背景技术
膨胀石墨除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。如果膨胀石墨能制成用于处理污水的过滤材料，将具有独特的优势，因为膨胀石墨具有发达的网状孔结构，表面疏水亲油。
发明内容
本发明的目的是提供一种膨胀石墨过滤材料及其制备方法，制得的过滤材料具备优良的吸附性，孔隙率较高，吸附油脂能力强。
为了实现上述目的，本发明提供了一种膨胀石墨过滤材料的制备方法，其中，所述制备方法包括：
(1)将石墨鳞片、浓硫酸和重络酸钾混合后，在40-50℃下水浴加热，过滤干燥后得到膨胀石墨M；
(2)将膨胀石墨M置于氯化物溶液中加热膨胀，得到膨胀石墨N；
(3)将膨胀石墨N、硅酸铝纤维、硬脂酸甘油酯和乙二醇混合后，经干压成型得到膨胀石墨过滤材料；其中
相对于100重量份的石墨鳞片，所述浓硫酸的用量为50-70重量份，所述重络酸钾的用量为30-60重量份，所述硅酸铝纤维的用量为2-9重量份，所述硬脂酸甘油酯的用量为20-40重量份，所述乙二醇的用量为30-60重量份。
本发明还提供了一种膨胀石墨过滤材料，其中，所述膨胀石墨过滤材料由上述的制备方法制得。
通过上述技术方案，本发明提供了一种膨胀石墨过滤材料的制备方法，其中，所述制备方法包括：将石墨鳞片、浓硫酸和重络酸钾混合后，在40-50℃下水浴加热，过滤干燥后得到膨胀石墨M将膨胀石墨M置于氯化物溶液中加热膨胀，得到膨胀石墨N；将膨胀石墨N、硅酸铝纤维、硬脂酸甘油酯和乙二醇混合后，经干压成型得到膨胀石墨过滤材料；通过各原料之间的协同作用，使得制得的过滤材料具备优良的吸附性，孔隙率较高，吸附油脂能力强。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种膨胀石墨过滤材料的制备方法，其中，所述制备方法包括：将石墨鳞片、浓硫酸和重络酸钾混合后，在40-50℃下水浴加热，过滤干燥后得到膨胀石墨M将膨胀石墨M置于氯化物溶液中加热膨胀，得到膨胀石墨N；将膨胀石墨N、硅酸铝纤维、硬脂酸甘油酯和乙二醇混合后，经干压成型得到膨胀石墨过滤材料；其中，相对于100重量份的石墨鳞片，所述浓硫酸的用量为50-70重量份，所述重络酸钾的用量为30-60重量份，所述硅酸铝纤维的用量为2-9重量份，所述硬脂酸甘油酯的用量为20-40重量份，所述乙二醇的用量为30-60重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的过滤膜具备更为优良的吸附能力和除油能力，相对于100重量份的石墨鳞片，所述浓硫酸的用量为55-65重量份，所述重络酸钾的用量为40-50重量份，所述硅酸铝纤维的用量为4-7重量份，所述硬脂酸甘油酯的用量为25-35重量份，所述乙二醇的用量为40-50重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提供膨胀石墨的吸附能力，所述氯化物溶液为氯化钙溶液、氯化锰溶液或氯化铁溶液中的一种。
为了使得制得的膨胀石墨具备较高的膨胀体积，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(1)中所述水浴加热的时间为10-20min。
为了使得过滤材料能够更好的成型，使得其具备较高的韧性，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(2)中干压成型的压力为3-6MPa。
在本发明的一种优选的实施方式中，硅酸铝纤维可以为本领域常规使用的类型，例如，为了进一步提供过滤材料的吸附效果，所述硅酸铝纤维的长度不超过5mm。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
将100g石墨鳞片、55g浓硫酸和40g重络酸钾混合后，在40℃下水浴加热(加热的时间为10min)，过滤干燥后得到膨胀石墨M；将膨胀石墨M置于氯化钙溶液中加热膨胀，得到膨胀石墨N；将膨胀石墨N、4g硅酸铝纤维、25g硬脂酸甘油酯和40g乙二醇混合后，经干压成型(干压成型的压力为3MPa)得到膨胀石墨过滤材料A1。
实施例2
将100g石墨鳞片、65g浓硫酸和50g重络酸钾混合后，在50℃下水浴加热(加热的时间为20min)，过滤干燥后得到膨胀石墨M；将膨胀石墨M置于氯化锰溶液中加热膨胀，得到膨胀石墨N；将膨胀石墨N、7g硅酸铝纤维、35g硬脂酸甘油酯和50g乙二醇混合后，经干压成型(干压成型的压力为6MPa)得到膨胀石墨过滤材料A2。
实施例3
将100g石墨鳞片、60g浓硫酸和45g重络酸钾混合后，在45℃下水浴加热(加热的时间为15min)，过滤干燥后得到膨胀石墨M；将膨胀石墨M置于氯化铁溶液中加热膨胀，得到膨胀石墨N；将膨胀石墨N、5g硅酸铝纤维、30g硬脂酸甘油酯和45g乙二醇混合后，经干压成型(干压成型的压力为5MPa)得到膨胀石墨过滤材料A3。
实施例4
按照实施例1的方法进行制备，不同的是，相对于100g的石墨鳞片，所述浓硫酸的用量为50g，所述重络酸钾的用量为30g，所述硅酸铝纤维的用量为2g，所述硬脂酸甘油酯的用量为20g，所述乙二醇的用量为30g，得到膨胀石墨过滤材料A4。
实施例5
按照实施例1的方法进行制备，不同的是，相对于100g的石墨鳞片，所述浓硫酸的用量为70g，所述重络酸钾的用量为60g，所述硅酸铝纤维的用量为9g，所述硬脂酸甘油酯的用量为40g，所述乙二醇的用量为60g，得到膨胀石墨过滤材料A5。
对比例1
按照实施例1的方法进行制备，不同的是，相对于100g的石墨鳞片，所述浓硫酸的用量为40g，所述重络酸钾的用量为20g，所述硅酸铝纤维的用量为1g，所述硬脂酸甘油酯的用量为15g，所述乙二醇的用量为25g，得到膨胀石墨过滤材料D1。
对比例2
按照实施例1的方法进行制备，不同的是，相对于100g的石墨鳞片，所述浓硫酸的用量为75g，所述重络酸钾的用量为65g，所述硅酸铝纤维的用量为12g，所述硬脂酸甘油酯的用量为45g，所述乙二醇的用量为65g，得到膨胀石墨过滤材料D2。
测试例1
利用制得的膨胀石墨过滤材料对含油污水进行过滤，测定其除油率。
表1
实施例编号 孔隙率(％) 除油率(％)
A1 92 91
A2 94 95
A3 95 92
A4 82 84
A5 86 86
D1 56 65
D2 62 65
通过上表数据可以看出，在本发明的范围内制得的过滤材料A1-A5，其孔隙率和除油效果都要优于在本发明范围外制得的过滤材料D1和D2，且在本发明优选的范围内制得的过滤材料性能更优。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种膨胀石墨过滤材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将石墨鳞片、浓硫酸和重络酸钾混合后，在40-50℃下水浴加热，过滤干燥后得到膨胀石墨M；
(2)将膨胀石墨M置于氯化物溶液中加热膨胀，得到膨胀石墨N；
(3)将膨胀石墨N、硅酸铝纤维、硬脂酸甘油酯和乙二醇混合后，经干压成型得到膨胀石墨过滤材料；其中，
相对于100重量份的石墨鳞片，所述浓硫酸的用量为50-70重量份，所述重络酸钾的用量为30-60重量份，所述硅酸铝纤维的用量为2-9重量份，所述硬脂酸甘油酯的用量为20-40重量份，所述乙二醇的用量为30-60重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于100重量份的石墨鳞片，所述浓硫酸的用量为55-65重量份，所述重络酸钾的用量为40-50重量份，所述硅酸铝纤维的用量为4-7重量份，所述硬脂酸甘油酯的用量为25-35重量份，所述乙二醇的用量为40-50重量份。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述氯化物溶液为氯化钙溶液、氯化锰溶液或氯化铁溶液中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述水浴加热的时间为10-20min。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(2)中干压成型的压力为3-6MPa。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述硅酸铝纤维的长度不超过5mm。
7.一种膨胀石墨过滤材料，其特征在于，所述膨胀石墨过滤材料由权利要求1-6中任意一项所述的制备方法制得。
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