CN108408794A - 一种水处理剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水处理剂的制备方法，包括以下步骤：将硅藻土、丙烯酰胺、氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀后得到第一溶液，将该溶液升温至80‑90℃，在氮气氛围下保持回流；向第一溶液中加入丙烯酸，搅拌混合均匀，恒温回流4‑6小时后得到第二溶液；将第二溶液降温至60‑70℃，向其中加入硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入纳米二氧化硅，恒温搅拌10‑20min后得到第三溶液；将第三溶液降温至30‑40℃，向其中加入工业用糊精，在氮气氛围下恒温回流30‑60min，得到第四溶液；向第四溶液中加入乙二醇，搅拌均匀后即得到所述水处理剂。本发明方法得到的水处理剂处理效率高，去污能力强。且该水处理剂能有效的达到防霉抗菌的效果。

Description

一种水处理剂的制备方法

技术领域

本发明涉及环保技术的技术领域，特别涉及一种水处理剂的制备方法。

背景技术

在现代工业中，存在大量污水，这些污水若不经处理直接排放，会对环境和人体造成严重的伤害。

发明内容

本发明的目的是提供一种水处理剂的制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

本发明提供的一种水处理剂的制备方法，包括以下步骤：

α1、将20-30份的硅藻土、20-30份的丙烯酰胺、4-6份的氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀后得到第一溶液，将该溶液升温至80-90℃，在氮气氛围下保持回流；

α2、向第一溶液中加入30-60份的丙烯酸，搅拌混合均匀，恒温回流4-6小时后得到第二溶液；

α3、将第二溶液降温至60-70℃，向其中加入5-8份的硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入纳米二氧化硅，恒温搅拌1-20min后得到第三溶液；

α4、将第三溶液降温至30-40℃，向其中加入1-8份的工业用糊精，在氮气氛围下恒温回流30-60min，得到第四溶液；

α5、向第四溶液中加入10-15份的乙二醇，搅拌均匀后即得到所述水处理剂。

一种水处理剂的制备方法，包括以下步骤：

α1、将25份的硅藻土、25份的丙烯酰胺、5份的氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀后得到第一溶液，将该溶液升温至80-90℃，在氮气氛围下保持回流；

α2、向第一溶液中加入40份的丙烯酸，搅拌混合均匀，恒温回流4-6小时后得到第二溶液；

α3、将第二溶液降温至60-70℃，向其中加入6份的硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入纳米二氧化硅，恒温搅拌10-20min后得到第三溶液；

α4、将第三溶液降温至30-40℃，向其中加入6份的工业用糊精，在氮气氛围下恒温回流30-60min，得到第四溶液；

α5、向第四溶液中加入12份的乙二醇，搅拌均匀后即得到所述水处理剂。

在一些实施方式中，纳米二氧化硅为铝改性纳米二氧化硅。

在一些实施方式中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：

β1、以粒径均匀，大小20-40nm，比重为1.10-1.15的碱性二氧化硅溶胶作为晶种，10-15倍去离子水进行稀释，通过质量分数4-6％氢氧化钾溶液调节pH值为10-12；所得混合液进行加热，温度控制在100-105℃，加热过程中持续加入比重为1.00-1.04，pH值为2.0-3.0的硅酸，以维持液面恒定；

β2、将摩尔分数为0.1-1％偏铝酸，通过搅拌分散至质量分数为5-10％的NaOH和三乙醇胺的混合溶液中，并在反应过程中，每隔1-3小时加入50-100ml所述含铝的混合溶液，以维持反应液的pH在9.0-10.0之间；

β3、将反应液持续加热时间为50-60h，使二氧化硅溶胶比重达到1.250-1.300时，停止加热，反应结束，最后得到pH为9.0-9.8，粒径为100-120nm的铝改性纳米二氧化硅。

有益的效果：

本发明制备得到的水处理剂处理效率高，去污能力强。且本发明中的掺铝的铝元素具有较强的氧化能力，能破坏细菌细胞的代谢作用，从而阻碍细菌生长繁殖，且金属离子接触细菌后，由于静电引力作用使两者紧密结合，导致金属离子能穿透细胞膜进入细菌胞内，再与胞内蛋白的疏基发生反应，使得蛋白质凝固，导致细菌无法分裂繁殖，从而使其死亡。另一方面，氧化硅被光照射后能产生电子-空穴对，它是一个催化活性中心，能吸收环境中的能量，激活材料表面空气或水中的氧气，生成羟基自由基和超氧化物阴离子自由基，二者都具有很强的氧化还原能力，能氧化还原细菌的有机物，从而破坏细菌的繁殖能力，达到抗菌效果。反应生产的自由基非常活泼，能与细菌及其分泌的毒素反应，清楚细菌残骸和毒素，还能与水进一步作用生成羟基和双氧水，双氧水可自由通过细菌细胞膜，不仅能杀死细菌，还能分解细菌死后释放的内毒素。

具体实施方式

下面通过实施方式对本发明进行进一步详细的说明。

实施案例1：

A1、以粒径均匀，大小20nm，比重为1.10的碱性二氧化硅溶胶作为晶种，10倍去离子水进行稀释，通过质量分数4％氢氧化钾溶液调节pH值为10；所得混合液进行加热，温度控制在100℃，加热过程中持续加入比重为1.00，pH值为2.0的硅酸，以维持液面恒定；

A2、将摩尔分数为0.1％偏铝酸，通过搅拌分散至质量分数为5％的NaOH和三乙醇胺的混合溶液中，并在反应过程中，每隔1小时加入50-100ml所述含铝的混合溶液，以维持反应液的pH在9.0之间；

A3、将反应液持续加热时间为50h，使二氧化硅溶胶比重达到1.250时，停止加热，反应结束，最后得到pH为9.0，粒径为100nm的铝改性纳米二氧化硅。

A4、将20份的硅藻土、20份的丙烯酰胺、4份的氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀后得到第一溶液，将该溶液升温至80℃，在氮气氛围下保持回流；

A5、向第一溶液中加入30份的丙烯酸，搅拌混合均匀，恒温回流4小时后得到第二溶液；

A6、将第二溶液降温至60℃，向其中加入5份的硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入纳米二氧化硅，恒温搅拌10min后得到第三溶液；

A7、将第三溶液降温至30℃，向其中加入1份的工业用糊精，在氮气氛围下恒温回流30min，得到第四溶液；

A8、向第四溶液中加入10份的乙二醇，搅拌均匀后即得到所述水处理剂A。

实施案例2：

B1、以粒径均匀，大小40nm，比重为1.15的碱性二氧化硅溶胶作为晶种，15倍去离子水进行稀释，通过质量分数6％氢氧化钾溶液调节pH值为12；所得混合液进行加热，温度控制在105℃，加热过程中持续加入比重为1.04，pH值为3.0的硅酸，以维持液面恒定；

B2、将摩尔分数为1％偏铝酸，通过搅拌分散至质量分数为10％的NaOH和三乙醇胺的混合溶液中，并在反应过程中，每隔3小时加入100ml所述含铝的混合溶液，以维持反应液的pH在10.0之间；

B3、将反应液持续加热时间为60h，使二氧化硅溶胶比重达到1.300时，停止加热，反应结束，最后得到pH为9.8，粒径为120nm的铝改性纳米二氧化硅；

B4、将30份的硅藻土、30份的丙烯酰胺、6份的氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀后得到第一溶液，将该溶液升温至90℃，在氮气氛围下保持回流；

B5、向第一溶液中加入60份的丙烯酸，搅拌混合均匀，恒温回流4～6小时后得到第二溶液；

B6、将第二溶液降温至70℃，向其中加入8份的硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入纳米二氧化硅，恒温搅拌20min后得到第三溶液；

B7、将第三溶液降温至40℃，向其中加入8份的工业用糊精，在氮气氛围下恒温回流60min，得到第四溶液；

B8、向第四溶液中加入15份的乙二醇，搅拌均匀后即得到所述水处理剂B。

实施案例3：

C1、以粒径均匀，大小30nm，比重为1.12的碱性二氧化硅溶胶作为晶种，12倍去离子水进行稀释，通过质量分数5％氢氧化钾溶液调节pH值为11；所得混合液进行加热，温度控制在102℃，加热过程中持续加入比重为1.02，pH值为2.5的硅酸，以维持液面恒定；

C2、将摩尔分数为0.5％偏铝酸，通过搅拌分散至质量分数为8％的NaOH和三乙醇胺的混合溶液中，并在反应过程中，每隔2小时加入80ml所述含铝的混合溶液，以维持反应液的pH在9.5之间；

C3、将反应液持续加热时间为55h，使二氧化硅溶胶比重达到1.2800时，停止加热，反应结束，最后得到pH为9.2，粒径为110nm的铝改性纳米二氧化硅；

C4、将25份的硅藻土、25份的丙烯酰胺、5份的氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀后得到第一溶液，将该溶液升温至85℃，在氮气氛围下保持回流；

C5、向第一溶液中加入50份的丙烯酸，搅拌混合均匀，恒温回流5小时后得到第二溶液；

C6、将第二溶液降温至65℃，向其中加入6份的硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入纳米二氧化硅，恒温搅拌15min后得到第三溶液；

C7、将第三溶液降温至35℃，向其中加入1-8份的工业用糊精，在氮气氛围下恒温回流50min，得到第四溶液；

C8、向第四溶液中加入12份的乙二醇，搅拌均匀后即得到所述水处理剂C。

将实施案例得到的水处理剂A，B，C进行防霉测试。

(1)抗菌性能测试

将营养琼脂培养基以蒸馏水配置为质量分数3.5％的水溶液，高压灭菌，灌注于平板培养皿中制备固体培养基，将活化后的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分别接种于平板培养基，接种细菌的浓度为200个/板。将水处理剂A，B，C，放在含菌平板的表面，37℃培养24h，观察抑菌效果，测量抑菌圈的直径。

得到的结果是：实施案例中的A，B，C水处理剂，对上述四种菌的抑菌圈直径都明显大于15mm，根据标准抑菌圈直径大于15mm时，说明此时材料对细菌高度敏感，即说明了本发明制备的水处理剂发挥了其抗菌性。

(2)防霉实验

将培养好的黑曲霉菌、土曲霉菌、出芽短梗霉菌、宛氏拟青霉菌、绳状青霉菌、绿色木霉菌等6种菌种制成孢子悬浮液，混合为霉菌培养基。

将水处理剂A，B，C放在培养皿表面，用喷雾器将霉菌悬浮液均匀细密喷在涂布膜上，稍晾干后，盖上皿盖。3天后培养皿倒置，30℃培养，7天后观察防霉效果。

试样	干膜霉菌繁殖率	干膜藻类繁殖率
			a	1/0	0/A
b	0/0	1/B
			c	0/A	1/0

根据BS 3900-G6标准，霉菌繁殖率分为6级，即0为无滋生，1为滋生面积小于1％，2为滋生面积为1-10％，3为滋生面积为11-30％，4为滋生面积为31-70％，5为滋生面积大于70％。密度划分为：0为无滋生，A为极微，B为轻度，C为中度，D为密集。

从上述防霉测试中，可以发现实施案例方法得到的水处理剂有效的达到防霉抗菌的效果。

以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

α1、将20-30份的硅藻土、20-30份的丙烯酰胺、4-6份的氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀后得到第一溶液，将该溶液升温至80-90℃，在氮气氛围下保持回流；

α2、向第一溶液中加入30-60份的丙烯酸，搅拌混合均匀，恒温回流4-6小时后得到第二溶液；

α3、将第二溶液降温至60-70℃，向其中加入5-8份的硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入纳米二氧化硅，恒温搅拌10-20min后得到第三溶液；

α4、将第三溶液降温至30-40℃，向其中加入1-8份的工业用糊精，在氮气氛围下恒温回流30-60min，得到第四溶液；

α5、向第四溶液中加入10-15份的乙二醇，搅拌均匀后即得到所述水处理剂。

2.根据权利要求1所述的一种水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

α1、将25份的硅藻土、25份的丙烯酰胺、5份的氢氧化钠溶于水中，搅拌均匀后得到第一溶液，将该溶液升温至80-90℃，在氮气氛围下保持回流；

α2、向第一溶液中加入40份的丙烯酸，搅拌混合均匀，恒温回流4-6小时后得到第二溶液；

α3、将第二溶液降温至60-70℃，向其中加入6份的硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入纳米二氧化硅，恒温搅拌10-20min后得到第三溶液；

α4、将第三溶液降温至30-40℃，向其中加入6份的工业用糊精，在氮气氛围下恒温回流30-60min，得到第四溶液；

α5、向第四溶液中加入12份的乙二醇，搅拌均匀后即得到所述水处理剂。

3.根据权利要求1或2所述的一种水处理剂的制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化硅为铝改性纳米二氧化硅。

4.根据权利要求3所述的一种水处理剂的制备方法，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：

β1、以粒径均匀，大小20-40nm，比重为1.10-1.15的碱性二氧化硅溶胶作为晶种，10-15倍去离子水进行稀释，通过质量分数4-6％氢氧化钾溶液调节pH值为10-12；所得混合液进行加热，温度控制在100-105℃，加热过程中持续加入比重为1.00-1.04，pH值为2.0-3.0的硅酸，以维持液面恒定；

β2、将摩尔分数为0.1-1％偏铝酸，通过搅拌分散至质量分数为5-10％的NaOH和三乙醇胺的混合溶液中，并在反应过程中，每隔1-3小时加入50-100ml所述含铝的混合溶液，以维持反应液的pH在9.0-10.0之间；

β3、将反应液持续加热时间为50-60h，使二氧化硅溶胶比重达到1.250-1.300时，停止加热，反应结束，最后得到pH为9.0-9.8，粒径为100-120nm的铝改性纳米二氧化硅。