CN108176366B - 一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法、产品及用途 - Google Patents

一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法、产品及用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，该制备方法直接利用氯硅烷水解产生的盐酸与硅酸,分离一定量盐酸后在加入壳聚糖、戍二醛及进行复合改性为兼具疏水功能的二氧化硅‑壳聚糖复合吸附剂。整个处理方法工艺简单环保、制备的复合吸附剂产品能够广泛适用于工业废水净化处理领域，实用价值高，从而实现对氯硅烷残液低成本高价值回收利用。

Description

一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法、产品 及用途
技术领域
本发明涉及一种种新型环境材料制备以及工业废水回收利用领域，特别涉及一种利用光伏电池生产过程中产生的氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法、产品及用途。
背景技术
随着绿色能源太阳能的大规模开发利用，光伏电池原料多晶硅的用途越来越广泛，中国多晶硅总产量逐年增多，但多晶硅生产的副产物氯硅烷残液的安全和环保问题日益突出。目前国内多晶硅生产大多数工艺会在反应过程中产生大量副产物，每产出1t多晶硅生成大约10t氯硅烷残液和1～5t氯化氢副产物，该氯硅烷残液中四氯化硅的质量分数可达90％，其它主要为二氯氢硅、三氯氢硅。残液由于遇水遇氧气会发生剧烈的反应并释放大量的盐酸和氢气，受到工业界及学术界的高度关注，多途径消化氯硅烷残液显得特别重要，如高温高压下利用氢气将四氯化硅还原为多晶硅的主要原料三氯氢硅目前关注得最多，对氯硅烷残液质量要求较高，其一次转化率是关键，也有相关专利(CN101445245)，但由于氢化技术不够成熟。而国内目前最大的问题是产物三氯氢硅(SiHCl3)的收率不够高，回收三氯氢硅的成本还可能高于直接生产三氯氢硅的成本，导致该技术对氯硅烷的综合利用还未发挥重要作用。生产正硅酸乙酯，主要用作交联剂，工艺简单，但市场不大。生产更多新型有机硅化合物，还有许多技术难题。国内外氯硅烷残液的主要处理方法为水解、过滤、干燥、燃烧、结晶、高沸物回收等。国内残液处理方法主要为粗放式的水解处理方式为主，其原理为利用氯硅烷残液水解反应生成制备氯化氢气体及二氧化硅，产生的氯化氢气体经过淋洗、冷凝变为盐酸，该盐酸可以再次循环到多晶硅的生产工艺中实现废物的利用。如专利一种利用氯硅烷残液制备超细二氧化硅的方法(CN201510467160.1)。一种氯硅烷水解的方法(CN201110149586.4)。然而该过程中生成的二氧化硅由于形状不规则、颗粒大等特性难以利用，一般作为废弃物对其填埋处理。而且二氧化硅交换能力较小、骨架中晶格缺陷少、本身不具有氧化还原性，也限制了其在废水吸附处理领域的应用。为了提升二氧化硅产品性能，孔道有序可调、比表面积更大、不易团聚，有氨基等位点等。目前二氧化的改性也有相关专利，如主要用正硅酸乙酯及水玻璃制得二氧化硅，再用硅烷偶联剂进行改性，如专利(CN106799209A)，也可用硅烷偶联剂对制得纳米二氧化硅进行改性，如专利(CN16582535A)及水玻璃制得纳米二氧化硅进行原位改性(CN103360796A)，从而拓展其应用价值。
由此可见，开发一种工艺简单、环保节能，并真正实现对氯硅烷残液低成本高价值回收利用方法仍是本领域亟待解决的技术问题之一。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目在于提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合硅吸附剂的方法。该制备方法直接利用氯硅烷水解产生的盐酸与硅酸,分离一定量盐酸后在加入壳聚糖、戍二醛及进行复合改性为二氧化硅-壳聚糖复合材料结构的吸附剂。整个处理方法工艺简单环保、制备的复合吸附剂产品能够广泛适用于工业废水净化处理领域，实用价值高，从而实现对氯硅烷残液低成本高价值回收利用。
本发明另一目的还在于提供上述制备方法制得的复合吸附剂及其具体用途。
为了实现上述发明目的，本发明提供一种利用氯种硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，包括如下步骤：
S1：表面活性剂溶液配制：用去离子水配制表面活性剂溶液；
S2：氯硅烷水解：向步骤1配制的表面活性剂溶液中，交替加入氯硅烷残液和碱性物质，搅拌条件下，控制滴加反应时间为3-5h，反应混合溶液pH值为0.1-3.5，反应温度为40-50℃；
S3:混合反应聚合：待步骤2反应完毕后，向所述反应混合液中继续加入壳聚糖和戊二醛，升温至50-70℃，继续搅拌反应2-4h，并在60℃下保温静置陈化3h，待所述反应混合液中沉淀完全；
S4:过滤干燥处理：将沉淀后的反应混合液过滤，得二氧化硅-壳聚糖复合材料滤饼，并将所述滤饼用去离子水反复洗涤滤饼至硝酸银检测滤液中无Cl-存在时，置于100-110℃条件下烘干，即得复合吸附剂产品。
依据上述技术方案，本发明提供一种利用氯硅烷残液和壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体而言：首先，本发明充分利用氯硅烷残液水解特点：SiCl4+4H2O＝H4SiO4+4HCl，电离平衡常数K1＝2.2×10-10(t＝30℃)生成的原硅酸(H4SiO4)，所述原硅酸产物会在水溶液中进一步水解形成SiO2。其中，氯硅烷残液水解过程中产生的过多盐酸通过用碱性物质中和，并控制整个反应混合液的PH保持在0.1—3.5范围内，使后期加入的壳聚糖再酸性溶液中充分溶解后，在二氧化硅表面引入由壳聚糖和戊二醛聚合形成的网状高分子结构，从而将其复合改性为疏水性二氧化硅。
再者，本发明通过对反应溶液的加入方式限定：向表面活性剂溶液中，先交替滴加氯硅烷残液和碱性物质，再加入壳聚糖和戊二醛混合反应，旨在使氯硅烷残液在表面活性剂溶液水解产生的二氧化硅，能够立马被表面活性剂包围，从而降低氯硅烷水解产生二氧化硅的粒径，有效防止二氧化硅团聚，进而与加入的壳聚糖和戊二醛形成的网状高分子结构逐步聚合。并且，在二氧化硅表面对所述网状高分子结构的引入，进一步起到防止二氧化硅团聚，确保最终得到颗粒粒度分布均匀，比表面积大，兼具优异疏水性的复合型吸附剂产品。
进一步，本发明所述方法中对反应温度进行递进式控制，一方面通过加热促进反应速率同时，有效控制整个反应进度，防止温度过高对反应物破坏，或温度过低导致实际生产效率低；另一方面，还结合本发明工艺中对各反应溶液具体用量配比关系控制，有效控制二氧化硅表面化学键与壳聚糖和戊二醛网状结构之间的结合数量，共聚程度，使最终制得的改性二氧化硅不仅颗粒分布均匀，并且表面活性高，吸附性能和疏水性能优异。
总体而言，本发明所述制备方法巧妙利用氯硅烷残液自身水解平衡反应生成SiO2特点，再结合壳聚糖和戊二醛对水解后SiO2之间的聚合反应，将SiO2改性为兼具良好疏水性能的改性SiO2吸附剂产品同时，进一步促进氯硅烷残液水解平衡向生成SiO2方向移动，从而使氯硅烷残液不断水解生成SiO2。再不断转化为二氧化硅-壳聚糖复合吸附剂产品，借助化学反应平衡中反应产物不断被转化反应消耗掉，从而推动氯硅烷残液充分转化为二氧化硅-壳聚糖复合吸附剂产品。并且，整个反应过程放出的热量还能进一步提高水解产生的SiO2与壳聚糖和戊二醛之间共缩聚化学键合反应速率。整个制备过程相互结合，有效利用反应放热和化学平衡，促进氯硅烷的充分转化为二氧化硅-壳聚糖复合吸附剂产品，高效、节能、环保，实现对对氯硅烷残液充分回收利用。
进一步，所述表面活性剂溶液选用吐温20、吐温80或十二烷基苯磺酸钠表面活性剂中的一种或几种配制而成。
进一步，所述表面活性剂溶液的质量分数为0.08-0.12％，优选为0.1％。
进一步，所述氯硅烷残液的质量分数90-98％。
进一步，所述戊二醛的质量分数45-50％。
进一步，所述表面活性剂溶液、氯硅烷残液、戊二醛和壳聚糖的质量比例为：50:10:8:1。
依据上述优选方案，通过对表面活性剂溶液质量分数、戊二醛溶液质量分数、氯硅烷残液质量分数，以及三者之间的具体混合配比关系进一步具体限定，从而对整个聚合反应速度，以及二氧化硅表面化学键与戊二醛和壳聚糖之间的聚合度进行有效控制，使最终制得的复合吸附剂产品颗粒分布均匀，细度高，体积比表面大，吸附性能和疏水性能好。
进一步，所述步骤2中，控制反应混合溶液pH为0.5-3，优选为pH＝1.5-2.5。
进一步，所述步骤2中碱性物质为碳酸钙。
此外，本发明还提供了一种依据本发明所述利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法所制备的二氧化硅—壳聚糖复合吸附剂产品。该二氧化硅—壳聚糖复合吸附剂产品颗粒分布均匀，表面活性高，疏水性能好，并对有机物质，尤其是对工业废水中的油性有机物吸附性能得到极大提高。
进一步，本发明还提供了上述二氧化硅—壳聚糖复合吸附剂在在环境废水处理领域的用途，主要作为废水处理吸附剂，用于土地改良，废水吸油。
经发明人实验验证，依据本发明所述方法制备的二氧化硅—壳聚糖复合吸附剂对有机物的吸附率得到显著提高，最高可达93.62％。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、依据本发明所述一种利用氯硅烷残液和壳聚糖制备复合吸附剂的方法，巧妙利用氯硅烷残液自身水解平衡反应生成二氧化硅特点，并结合本发明方法特定操作步骤顺序，使水解后二氧化硅在表面活性剂溶液中与壳聚糖和戊二醛聚合，有效防止二氧化硅自身团聚，并在二氧化硅表面引入壳聚糖和戊二醛聚合形成的网状分子结构，一方面有效控制最终制得的复合吸附剂的颗粒粒度，使产品颗粒粒度分布均匀，细度高，体积比表面大，并兼具优异的吸附性和疏水性。另一方面，通过消耗水解产生的二氧化硅，促进氯硅烷残液水解平衡向生成二氧化硅方向移动，从而使氯硅烷残液充分转化为二氧化硅-壳聚糖复合吸附剂，有效提高用氯硅烷残液转化效率，真正实现对氯硅烷残液低成本高价值回收利用。
2、依据本发明所述的制备方法，整个制备过程相互协同配合，能够有效利用反应放热和化学平衡移动，促进氯硅烷的充分转化为改性二氧化硅吸附剂，整个处理工艺简单易控、环保、高效、节能，工业实用价值高。
3、依据本发明所述方法制备的二氧化硅-壳聚糖复合吸附剂颗粒分布均匀，表面活性高，对有机物吸附性能得到极大提高，并且该复合吸附剂易降解，无毒无害，是一种绿色环保的吸附剂产品。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种改性二氧化硅吸附剂的制备方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和吐温20配制质量为0.08％的表面活性剂水溶液100ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入30ml的氯硅烷残液和80g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液pH控制在0.5-3之间，并控制反应温度为40-50℃，搅拌条件下反应3h，滴加完毕后，加入2g壳聚糖和15ml戊二醛，升温至50℃继续搅拌反应2h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于100℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
实施例2
本实施例提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和吐温80配制质量为0.09％的表面活性剂水溶液100ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入30ml的氯硅烷残液和80g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液PH控制在0.1-3之间，并控制反应温度为40-50℃，搅拌条件下反应4h，滴加完毕后，加入2g壳聚糖和20ml戊二醛，升温至60℃继续搅拌反应3h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于110℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
实施例3
本实施例提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和十二烷基苯磺酸钠表面活性剂(SDBS)配制质量为0.1％的表面活性剂水溶液100ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入30ml的氯硅烷残液和80g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液PH控制在1.5-2.5之间，并控制反应温度为40-50℃，搅拌条件下反应5h，滴加完毕后，加入3g壳聚糖和20ml戊二醛，升温至70℃继续搅拌反应4h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于100-110℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
实施例4
本实施例提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和吐温20配制质量为0.1％的表面活性剂水溶液200ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入40ml的氯硅烷残液和150g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液PH控制在2.5-3之间，并控制反应温度为40-50℃，搅拌条件下反应3-5h，滴加完毕后，加入3g壳聚糖和20ml戊二醛，升温至50-70℃继续搅拌反应2-4h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于100-110℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
实施例5
本实施例提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和吐温20配制质量为0.1％的表面活性剂水溶液200ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入40ml的氯硅烷残液和150g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液PH控制在0.1-1.5之间，并控制反应温度为40-50℃，搅拌条件下反应3-5h，滴加完毕后，加入4g壳聚糖和30ml戊二醛，升温至50-70℃继续搅拌反应2-4h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于100-110℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
实施例6
本实施例提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和吐温20配制质量为0.1％的表面活性剂水溶液200ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入40ml的氯硅烷残液和170g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液PH控制在3-4之间，并控制反应温度为40℃，搅拌条件下反应3-5h，滴加完毕后，加入4g壳聚糖和30ml戊二醛，升温至50-70℃继续搅拌反应2-4h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于100-110℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
实施例7
本实施例提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和吐温20配制质量为0.1％的表面活性剂水溶液220ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入25ml的氯硅烷残液和170g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液PH控制在4-5之间，并控制反应温度为45℃，搅拌条件下反应3-5h，滴加完毕后，加入5g壳聚糖和40ml戊二醛，升温至50-70℃继续搅拌反应2-4h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于100-110℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
实施例8
本实施例提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和吐温20配制质量为0.1％的表面活性剂水溶液230ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入20ml的氯硅烷残液和180g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液PH控制在2.5-4之间，并控制反应温度为50℃，搅拌条件下反应3-5h，滴加完毕后，加入5g壳聚糖和40ml戊二醛，升温至50-70℃继续搅拌反应2-4h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于100-110℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
实施例9
本实施例提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和吐温20配制质量为0.1％的表面活性剂水溶液240ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入30ml的氯硅烷残液和180g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液PH控制在0.1-5之间，并控制反应温度为40-50℃，搅拌条件下反应3-5h，滴加完毕后，加入6g壳聚糖和50ml戊二醛，升温至50-70℃继续搅拌反应2-4h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于100-110℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
实施例10
本实施例提供一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，具体包括如下步骤：
先在1000ml四口烧瓶中，用去离子水和吐温20配制质量为0.1％的表面活性剂水溶液250ml；再向盛装有表面活性剂溶液的四口烧瓶内，交替加入40ml的氯硅烷残液和190g碳酸钙粉，控制交替加入速度，使四口烧瓶内反应混合液PH控制在1.0-2.5之间，并控制反应温度为40-50℃，搅拌条件下反应3-5h，滴加完毕后，加入6g壳聚糖和50ml戊二醛，升温至50-70℃继续搅拌反应2-4h，再在60℃条件下保温静置陈化3h，待反应混合液内沉淀完全后，将所述四口烧瓶内的反应混合液进行过滤，并将过滤后滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在后，放置于100-110℃数显鼓风干燥箱中干燥即得复合吸附剂产品。
对比例1
该对比例相对于实施例1设置，与实施例1相比，其区别在于，不添加壳聚糖，其余制备工艺步骤和参数均相同。
对比例2
该对比例相对于实施例1设置，与实施例1相比，其区别在于，不添加戍二醛，其余制备工艺步骤和参数均相同。
对比例3
该对比例相对于实施例1设置，与实施例1相比，其区别在于，改变碳酸钙用量为10g，从而调节所述四口烧瓶中反应混合液的PH为0.01，其余制备工艺步骤和参数均相同。
对比例4
该对比例相对于实施例1设置，与实施例1相比，其区别在于，将氨水溶液变换为质量分数为20％的氢氧化钠强碱溶液，从而调节所述四口烧瓶中反应混合液的PH为9，其余制备工艺步骤和参数均相同。
对比例5
该对比例相对于实施例1设置，与实施例1相比，其区别在于，改变反应温度控制方式和参数，从滴加搅拌反应开始就加热至100℃，直到沉淀完全为止，其余制备工艺步骤和参数均相同。
对比例6
该对比例相对于实施例1设置，与实施例1相比，其区别在于，改变反应温度控制方式和参数，从滴加搅拌反应开始就维持20℃，直到沉淀完全为止，其余制备工艺步骤和参数均相同。
测试例1
将上述实施1-10和对比例1-5制备的复合吸附剂产品进行对亚甲基蓝溶液吸附性能测试。
亚甲基蓝溶液制备
配置1000mL浓度为3mg/L亚甲基蓝溶液，贴上标签备用，在波长为664nm处(亚甲基蓝的最大吸收波长)，用紫外可见分光光度计测其吸光度为0.599。
再分别用天平称取实施例1-10和对比例1-6中制备的复合吸附剂产品0.05g，分别放入单独的50ml锥形瓶内，再向每个锥形瓶内分别加入3mg/L亚甲基蓝溶液20mL；将锥形瓶放入恒温振荡器，设置振荡器频率为110r/min，温度为25℃，时间为20min。时间结束后立即取出抽滤，滤液倒入干燥的锥形瓶中，贴好各组对应标签序号，用紫外可见分光光度计测量滤液的吸光度并求出吸附率。相应测试结果如表1所示。
其中，所述吸附率通常指用来表征吸附材料的吸附性能，吸附率越高，表明该吸附材料的吸附性能越好。根据紫外可见分光光度计测出的亚甲基蓝溶液吸附前后滤液吸光度值，则可求出吸附率，公式如下：
A0-亚甲基蓝溶液吸附前吸光度；A1-亚甲基蓝溶液吸附后吸光度。
进一步，所述氯硅烷残液转化率的计算公式为：
氯硅烷残液转化率＝改性二氧化硅吸附剂产量÷氯硅烷残液用量×100％
表1各组产品加入量及吸附率结果统计
从上述统计结果数据可知，依据本发明实施例1-10制备工艺，能够氯硅烷残液有效转化为二氧化硅-壳聚糖复合吸附剂产品，并且转化率100％。制备的二氧化硅-壳聚糖复合吸附剂对对有机物的吸附性能优异，最高可达93.62％，能够广泛适用于工业废水回收处理领域，具有广泛实际应用价值。整个工艺操作简单，节能环保，并能真正实现对氯硅烷残液的低成本高价值回收利用。对比例1-6测试结果，则进一步反面验证，只有当所述反应溶液物质、用量、反应温度、PH等参数控制满足本发明要求时，才能保障氯硅烷残液转化率及最终二氧化硅-壳聚糖复合吸附剂性能的显著改善。

Claims (9)

1.一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：表面活性剂溶液配制：用去离子水配制表面活性剂溶液；
S2：氯硅烷水解：向步骤1配制的表面活性剂溶液中，交替加入氯硅烷残液和碳酸钙，搅拌条件下，控制滴加反应时间为3-5h，反应混合溶液pH值为0.1-5，反应温度为40-50℃；
S3:混合反应聚合：待步骤2滴加反应完毕后，向所述反应混合液中继续加入壳聚糖和戊二醛，升温至50-70℃，继续搅拌反应2-4h，并在60℃下保温静置陈化3h，待所述反应混合液中沉淀完全；
S4:过滤干燥处理：将沉淀后的反应混合液过滤，得二氧化硅-壳聚糖复合材料滤饼，并将所述滤饼用去离子水反复洗涤至硝酸银检测滤液中无Cl-存在时，置于100-110℃条件下烘干，即得复合吸附剂产品。
2.根据权利要求1所述的一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，其特征在于，所述表面活性剂溶液选用吐温20、吐温80或十二烷基苯磺酸钠表面活性剂中的一种或几种配制而成。
3.根据权利要求1所述的一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，其特征在于，所述表面活性剂溶液的质量分数为0.08-0.12%。
4.根据权利要求3所述的一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，其特征在于，所述表面活性剂溶液的质量分数为0.1%。
5.根据权利要求1所述的一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，其特征在于，所述表面活性剂溶液、氯硅烷残液、戊二醛和壳聚糖的质量比例为：50:10:8:1。
6.根据权利要求1所述的一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤2中，控制反应混合溶液pH为0.5-3。
7.根据权利要求6所述的一种利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤2中，控制反应混合溶液pH为1.5-2.5。
8.一种二氧化硅—壳聚糖复合吸附剂，其特征在于，其由权利要求1-7任一所述的利用氯硅烷残液与壳聚糖制备复合吸附剂的方法制备得到。
9.根据权利要求8所述的二氧化硅—壳聚糖复合吸附剂的用途，其特征在于，所述二氧化硅—壳聚糖复合吸附作为废水处理吸附剂，用于土地改良，废水吸油。
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