CN109485092B - 一种二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法 - Google Patents
一种二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于低浓度有机污染物的富集技术领域,具体公开了一种两亲性二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法。其方法为:以二氧化钛为前驱体,用十六烷基三甲氧基硅烷(以HDTMS指代)和N‑氨乙基‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷(KH‑792)修饰得到两亲性二氧化钛颗粒,再将其作为膜材料分散在含有氯酚类有机污染物的污水中,添加少量的醇类或烷烃类或植物油脂作为油相,自组装形成水包油结构的微胶囊。该微胶囊萃取方法可使污水中低浓度氯酚类非极性有机物在微胶囊中富集,达到较高浓度,便于后续处理。该方法与传统的液‑液微萃取、固液微萃取相比,操作简单,富集效果较好,富集迅速,膜材料可以重复回收再利用,便于后续分析和进行无毒化处理。
Description
技术领域
本发明涉及低浓度氯酚类有机污染物的富集技术领域,具体涉及一种二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法。
背景技术
氯酚类化合物(chlorophenols,CPs)是一类典型的难降解有机污染物。其具有广谱的抗菌、杀菌和杀虫功效,主要用于木材、蔬菜、皮革、涂料等的防腐和消毒,同时也是许多工业合成的中间产物,也作为杀菌剂、农药、制药业等的原材料使用。实验证实所有的CPs都具有杀菌活性、植物毒性和生物累积性。许多具有明显的“三致”效应,特别是对鱼类、贝类等水生生物的毒性较大。虽然环境氯酚类有机污染物的污染越来越严重,但总的来说,其在环境中的浓度仍然比较低(ppt-ppb水平),且存在复杂基质的干扰,前处理是痕量环境内分泌干扰物分析中不可缺少的重要环节,需要将其富集起来,以供高灵敏度、高效率的检测痕量内分泌干扰物的需要。传统的样品前处理方法,如索氏提取、液液萃取等,大多具有操作复杂、工作强度大、处理周期长、有机溶剂损耗大、萃取效率低等缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明的目的在于提供了一种二氧化钛自组装的微胶囊对低浓度氯酚类有机污染物的富集方法。该微胶囊萃取方法(DLCME)可使污水中低浓度氯酚类有机污染物在微胶囊中富集,达到较高浓度,便于后续处理。
为了实现上述技术目的,本发明采取了如下技术措施:
一种二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法,其步骤如下:
(1)两亲性二氧化钛颗粒的制备:
将二氧化钛配制成20wt%酸性悬浮液,加入溶剂甲醇,升温至45℃,待溶液均一时,将十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)和N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-792)的混合甲醇溶液逐滴加入,磁力搅拌反应16h,反应完成后离心分离,甲苯洗涤3-4次,在60℃下真空干燥48小时;
所述20wt%二氧化钛酸性悬浮液配制方法为:将二氧化钛和1mol/L盐酸按照固液质量比1:4混合制成;
上述反应体系中,二氧化钛:甲醇总量(包括先加入的溶剂甲醇和后加入的混合甲醇溶液中的甲醇):十六烷基三甲氧基硅烷:N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷=2.0g:40~70mL:0.8~1.1g:10~15mL;优选为2.0g:50~60mL:0.98g:12~13mL。 (2)二氧化钛自组装成微胶囊:
取步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒置于容器中,加入A相,充分超声分散,然后将B相加入,剧烈震荡,即得;
所述A相为水相,所述B相为油相;
所取两亲性的二氧化钛颗粒与A相的比例为5mg:2ml;
所取两亲性的二氧化钛颗粒与B相的比例为5mg:200μl;
所述水相为含有氯酚类有机污染物的污水;
所述含有氯酚类有机污染物的污水中氯酚类有机污染物浓度为0.1-100mg/L,优选为15-25mg/L;
所述氯酚类有机污染物包括2-CP、3-CP和4-CP中的至少一种;
所述油相为对环境低污染的烷烃或醇类,优选为醇类;
进一步,所述油相为正己醇、正辛醇、正己烷、环己烷、正庚烷和十二烷中的任意一种。
与现有技术相比,本发明的优点和有益效果如下:
与常见的富集方法如液-液分散微萃取(DLLME)、中空纤维液相微萃取(LPME)、磁力搅拌棒吸附萃取相比(SBSE)进行性能比较,本方法体现出具有较好的富集指数、回收率,富集所需时间短,并且膜材可以重复回收再利用的特点,是一种环境友好的富集方法。
附图说明
图1为本发明制备方法的步骤(1)合成的两亲性二氧化钛自组装成的水包油微胶囊的模式图,白色小球代表二氧化钛颗粒,深灰色大圆球为有机相,即B相,有机相可以为环己烷、正己烷、正庚烷、十二烷、正己醇、正辛醇、油酸,二氧化钛颗粒在水油相混合环境中发生自组装,形成了具有水/油界面稳定性的水包油微胶囊体系。
图2为实施例1步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒经甲苯洗涤后的傅里叶变换红外光谱图谱(FTIR)。
图3为实施例1步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒经甲苯洗涤后的XRD谱图。
图4为实施例1步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒的透射电子显微镜图4(a) 和扫描电子显微镜图4(b)。
图5为实施例2制备得到的二氧化钛自组装微胶囊的光学显微镜图。
图6为不同油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中20mg/L 2-CP的效果对比图。
图7为不同油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中20mg/L 3-CP的效果对比图。
图8为不同油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中20mg/L 4-CP的效果对比图。
图9为正己醇油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中25mg/L 2-CP的速率影响图。
图10为正己醇油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中20mg/L 3-CP 的速率影响图。
图11为正己醇油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中20mg/L 4-CP 的速率影响图。
图12为不同温度强度条件对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中2-CP的影响对比图,纵坐标中K为分配系数,即饱和平衡时的油相浓度与水相浓度之比,下同。
图13不同温度强度条件对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中3-CP的影响对比图。
图14不同温度强度条件对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中4-CP的影响对比图。
图15正己醇为油相时二氧化钛自组装的微胶囊富集不同浓度2-CP模拟污水的效果图。
图16正己醇为油相时二氧化钛自组装的微胶囊富集不同浓度3-CP模拟污水的效果图。
图17正己醇为油相时二氧化钛自组装的微胶囊富集不同浓度4-CP模拟污水的效果图。
图18为重复回收二氧化钛颗粒自组装微胶囊对氯酚富集效果的影响对比图。
具体实施方式
下面申请人将结合具体的实施例对本发明产品的制备过程及应用过程做详细说明,便于本领域技术人员清楚地理解本发明。但应该理解,以下实施例不应以任何方式被解释为对本申请权利要求书请求保护范围的限制。
以下各实施例中所采用的材料与试剂均为常规市售化学试剂,有机相长链烷烃类、醇类、油酸包含但不仅限于本发明中所使用到的。
二氧化钛为市售,型号为P25。
含有氯酚类有机污染物的模拟污水为用梯度法分别配制的浓度为1~100mg/L的2-CP、3-CP、4-CP水溶液。
对使用微胶囊进行氯酚类有机污染物(为2-CP、3-CP或4-CP)富集的方法,使用富集率来进行评价,富集率计算公式如下:
式中,C0为富集前模拟污水中氯酚的浓度,Ce为富集后模拟污水中氯酚的浓度。
实施例1(产品制备):
一种二氧化钛自组装的微胶囊,其制备步骤如下:
(1)两亲性二氧化钛颗粒的制备:
将2g TiO2溶解在8g 1mol/L的盐酸溶液中配制成20wt%TiO2悬浮液,之后向其中加入50mL甲醇溶剂,搅拌均匀升温至45℃称之为A溶液;将0.98g十六烷基三甲氧基硅烷和12.73mL硅烷偶联剂KH-792溶解在10mL甲醇溶剂中搅拌均匀之后逐滴加入已经升温至45℃中A溶液中,保持温度45℃,继续磁力搅拌反应16h。反应完成后离心分离,所得固体用甲苯洗涤3次,在60℃下真空干燥48小时得两亲性二氧化钛颗粒。
(2)二氧化钛自组装的微胶囊制备:
取八份5mg步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒,分别置于八支试管中,分别加入2ml的20mg/L的4-CP溶液作为水相,充分超声分散;然后分别向八只试管中加入200μl环己烷、正己烷、正庚烷、十二烷、正己醇、正辛醇、油酸以及不加油相,置于翻转机以80rad/min的速度翻转2小时,如图1。
前七组所得微胶囊静置30日,均未见破乳分层现象,说明自组装的微胶囊能够长期稳定存在。
将步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒进行傅里叶变换红外光谱分析,得到图 2,将得到的两亲性二氧化钛颗粒样品与原二氧化钛(P25)颗粒进行对比,由红外谱图可以看出,在波数1626cm-1附近以及1400cm-1附近峰有一些变化,推测可能是 KH-792和十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)修饰所造成的官能团(NH,CH)变化而引起的,可以推测修饰基团修饰上去了,而其主要成分与标准卡片对比发现主要仍是二氧化钛。
将步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒进行XRD分析,得到图3,从图3可以看出:在合成步骤(1)结束后,将得到的两亲性二氧化钛颗粒样品与原二氧化钛 (P25)颗粒进行对比,其XRD特征衍射峰显示出一个高结晶度的尖锐峰,其2θ= 25.24°,峰高较高,该特征谱线与原P25特征谱线一致;而且得到的两亲性二氧化钛颗粒与原P25相比,XRD特征谱线未见明显变化,峰宽、峰强并无明显改变,证明修饰过程对样品的晶体组成并无显著影响。
将步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒的形貌使用透射电子显微镜和扫描电子显微镜进行观察,得到图4,从图4可以看出:样品主要呈球状,表面具有大量的孔道样结构,其大小较为均一,平均直径在25nm左右,是一种典型的二氧化钛(P25) 纳米球。
实施例2(微胶囊形貌观察):
一种两亲性二氧化钛自组装的微胶囊,其制备步骤如下:
(1)两亲性二氧化钛颗粒的制备:
制备方法同实施例1步骤(1)。
(2)二氧化钛自组装的微胶囊制备:
取步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于试管中,加入2ml水,充分超声分散;然后向试管中加入200μl十二烷,置于翻转机以80rad/min的速度翻转2 小时。
在荧光显微镜下观察步骤(2)中形成的微胶囊形貌,得到图5,发现其尺寸在100μm到500μm,通过其形成的微胶囊位置,在水面上层且为白色乳液,通过显微镜观察其形成的是水包油的微胶囊。
实施例3(模拟应用实验):二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度 2-CP的应用实验
取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg八份,分别置于八支试管中,各加入2ml浓度为20mg/L的邻氯苯酚(2-CP)溶液,充分超声分散;然后向八支试管中分别加入200μl环己烷、正己烷、正庚烷、十二烷、正己醇、正辛醇、油酸以及不加入油相,置于翻转机以80rad/min的速度翻转24小时,充分富集达到平衡。
应用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中2-CP的浓度,评价富集效果。
图6为不同油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度2-CP的效果对比图。此处由于油酸的粘度太大形成的微胶囊不便于测试,故没有放出数据。其中正己醇作为油相时的富集效率最高,富集率达到90%,总体来说醇类的富集效果好于长链烷烃类。
实施例4(模拟应用实验):二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度 3-CP的应用实验
取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg八份,分别置于八支试管中,各加入2ml浓度为20mg/L的间氯苯酚(3-CP)水溶液,充分超声分散;然后向八支试管中各加入200μl环己烷、正己烷、正庚烷、十二烷、正己醇、正辛醇、油酸以及不加入油相,置于翻转机以80rad/min的速度翻转24小时,充分富集达到平衡。
应用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中3-CP的浓度,评价富集效果。
图7为不同油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度3-CP的效果对比图。此处由于油酸的粘度太大形成的微胶囊不便于测试,故没有放出数据。其中正己醇的富集效率最高,富集率到达98%左右,总体来说醇类的富集效果好于长链烷烃类。
实施例5(模拟应用实验):二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度 4-CP的应用实验
分别取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于八支试管中,各加入2ml浓度为20mg/L的对氯苯酚(4-CP)水溶液,充分超声分散;然后向八支试管中各加入200μl环己烷、正己烷、正庚烷、十二烷、正己醇、正辛醇、油酸以及不加入油相的,置于翻转机以80rad/min的速度翻转24小时,充分富集达到平衡。
应用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中4-CP的浓度,评价富集效果。
图8为不同油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度4-CP的效果对比图。其中正己醇的富集效率最高,富集率达到98%左右,总体来说醇类的富集效果好于油脂类和长链烷烃类。
实施例6(模拟应用实验):二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中2-CP速率的应用实验
取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于试管中,选择使用2mL浓度为25mg/L邻氯苯酚(2-CP)水溶液作为水相,以200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在翻转机上以80rad/min的速度翻转,不同时间取样,用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中2-CP的浓度,分析其富集速率和平衡时间。
图9为正己醇油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度2-CP的速率影响对比图。发现在2min内微胶囊均基本达到富集平衡。
实施例7(模拟应用实验):二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度 3-CP速率的应用实验
取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于试管中,选择使用2mL浓度为20mg/L间氯苯酚(3-CP)水溶液作为水相,以200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在翻转机上以80rad/min的速度翻转,不同时间取样,用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中3-CP的浓度,分析其富集速率和平衡时间。
图10为正己醇油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度3-CP的速率影响图。发现在2min内三种微胶囊均基本达到富集平衡。
实施例8(模拟应用实验):二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度 4-CP速率的应用实验
取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于试管中,选择使用2mL浓度为20mg/L对氯苯酚(4-CP)水溶液作为水相,以200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在翻转机上以80rad/min的速度翻转,不同时间取样,用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中4-CP的浓度,分析其富集速率和平衡时间。
图11为正己醇油相对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度4-CP的速率影响图。发现在2min内微胶囊基本达到富集平衡。
实施例9(模拟应用实验):不同温度强度条件对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度2-CP的影响实验
首先配制一系列浓度的2-CP水溶液(10、20、40、60、80、100mg/L),之后分别取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于6支试管中,选择使用2mL不同浓度的邻氯苯酚(2-CP)水溶液作为水相,分别以200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在振荡器中上以120rad/min的速度震荡2h,不同温度 (25℃、35℃、45℃、55℃、65℃)下重复实验并取样,共5组每组6个浓度,用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中2-CP的浓度,分析其富集平衡浓度。
图12(A)为不同温度对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中不同浓度2-CP的富集效果影响图,图12(B)则是取自图12(A)不同温度不同浓度时达到平衡点时的数据进行拟合得出的热力学拟合图,计算热力学常数发现△H<0,△G<0,得出低温有利于微胶囊的富集且此反应可以自发进行。
实施例10(模拟应用实验):不同温度条件对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度3-CP的影响实验
首先配制一系列浓度的3-CP水溶液(10、20、40、60、80、100mg/L),之后分别取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于6支试管中,选择使用2mL不同浓度的间氯苯酚(3-CP)水溶液作为水相,分别以200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在振荡器中上以120rad/min的速度震荡2h,不同温度 (25℃、35℃、45℃、55℃、65℃)下重复实验取样,共5组每组6个浓度,用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中3-CP的浓度,分析其富集平衡浓度。
图13(A)为不同温度对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中不同浓度3-CP的富集效果影响图,图13(B)则是取自图13(A)不同温度不同浓度时达到平衡点时的数据进行拟合得出的热力学拟合图,计算热力学常数发现△H<0,△G<0得出低温有利于微胶囊的富集且此反应可以自发进行。
实施例11(模拟应用实验):不同温度值条件对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中低浓度4-CP的影响实验
首先配制一系列浓度的4-CP水溶液(10、20、40、60、80、100mg/L),之后分别取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于6支试管中,选择使用2mL不同浓度的对氯苯酚(4-CP)水溶液作为水相,分别以200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在振荡器中上以120rad/min的速度震荡2h,不同温度 (20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)下重复实验取样,共5组每组6个浓度,用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中4-CP的浓度,分析其富集平衡浓度。
图14(A)为不同温度对二氧化钛自组装的微胶囊富集模拟污水中不同浓度4-CP的富集效果影响图,图14(B)则是取自图14(A)不同温度不同浓度时达到平衡点时的数据进行拟合得出的热力学拟合图,计算热力学常数发现△H<0,△G<0得出在低温有利于微胶囊的富集且此反应可以自发进行。
实施例12(模拟应用实验):正己醇为油相时二氧化钛自组装的微胶囊富集不同浓度2-CP模拟污水的对比实验
首先配制一系列浓度的2-CP水溶液(5、10、20、40、60、80、100mg/L),之后分别取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于7支试管中,选择使用2mL不同浓度的邻氯苯酚(2-CP)水溶液作为水相,分别以200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在振荡器中上以80rad/min的速度震荡24h,用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中2-CP的浓度,分析其富集平衡时的水相浓度以及相应的平衡系数,如图15所示发现在该条件下形成的微胶囊,对10mg/L 以内的污染物均可以完全富集,而随着污染物的浓度升高达到了水油分配平衡,富集平衡时水相中的浓度也随之逐渐升高。图中各点代表的是相应浓度下(5、10、20、 40、60、80、100mg/L)富集平衡后的实验数据,其中图中Ce指的是富集平衡后水相中的浓度,Corg指的是富集平衡后油相中的氯酚浓度,K代表的是各浓度下富集平衡时的平衡常数。
实施例13(模拟应用实验):正己醇为油相时二氧化钛自组装的微胶囊富集不同浓度3-CP模拟污水的对比实验
首先配制一系列浓度的3-CP水溶液(5、10、20、40、60、80、100mg/L),之后分别取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于7支试管中,选择使用2mL不同浓度的间氯苯酚(3-CP)水溶液作为水相,分别以200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在振荡器中上以80rad/min的速度震荡24h,用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中3-CP的浓度,分析其富集平衡时的水相浓度以及相应的平衡系数,如图16所示发现在该条件下形成的微胶囊,对10mg/L 以内的污染物均可以完全富集,而随着污染物的浓度升高达到了水油分配平衡,富集平衡时水相中的浓度也随之逐渐升高。图中各点代表的是相应浓度下(5、10、20、 40、60、80、100mg/L)富集平衡后的实验数据,其中图中Ce指的是富集平衡后水相中的浓度,Corg指的是富集平衡后油相中的氯酚浓度,K代表的是各浓度下富集平衡时的平衡常数。
实施例14(模拟应用实验):正己醇为油相时二氧化钛自组装的微胶囊富集不同浓度4-CP模拟污水的对比实验
首先配制一系列浓度的4-CP水溶液(5、10、20、40、60、80、100mg/L),之后分别取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于7支试管中,选择使用2mL不同浓度的对氯苯酚(4-CP)水溶液作为水相,分别以200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在振荡器中上以80rad/min的速度震荡24h,用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中4-CP的浓度,分析其富集平衡时的水相浓度以及相应的平衡系数,如图17所示发现在该条件下形成的微胶囊,对10mg/L 以内的污染物均可以完全富集,而随着污染物的浓度升高达到了水油分配平衡,富集平衡时水相中的浓度也随之逐渐升高。图中各点代表的是相应浓度下(5、10、20、 40、60、80、100mg/L)富集平衡后的实验数据,其中图中Ce指的是富集平衡后水相中的浓度,Corg指的是富集平衡后油相中的氯酚浓度,K代表的是各浓度下富集平衡时的平衡常数。
实施例15(模拟应用实验):两亲性二氧化钛颗粒的重复回收利用性研究
取按实施例1步骤(1)制备得到的两亲性二氧化钛颗粒5mg置于试管中,选择使用2mL浓度为20mg/L对氯苯酚(4-CP)水溶液作为水相,200μl正己醇为油相,自组装成微胶囊体系,在翻转机上以80rad/min的速度翻转24小时,充分富集达到平衡。
应用高效液相色谱检测有机相和残留在水相中4-CP的浓度,先后用去离子水、无水乙醇洗涤过滤、真空干燥后重复回收利用两亲性二氧化钛颗粒重复四次,分析其富集4-CP的效果变化。
图18为重复回收二氧化钛颗粒自组装微胶囊对氯酚富集效果的影响对比图。发现重复利用两亲性二氧化钛颗粒能够继续形成稳定的微胶囊,同时富集效果基本不变。
Claims (6)
1.一种二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法,其步骤如下:
(1)两亲性二氧化钛颗粒的制备:
将二氧化钛配制成20wt%酸性悬浮液,加入溶剂甲醇,升温至45℃,待溶液均一时,将十六烷基三甲氧基硅烷和硅烷偶联剂KH-792的混合甲醇溶液逐滴加入,加完后继续磁力搅拌反应16h,反应完成后离心分离,所得固体用甲苯洗涤3-4次,在60℃下真空干燥48小时;
20wt%二氧化钛酸性悬浮液配制方法为:将二氧化钛和1mol/L盐酸按照固液质量比1:4混合制成;
所述步骤(1)中,二氧化钛:甲醇:十六烷基三甲氧基硅烷:硅烷偶联剂KH-792=2.0g:40~70mL:0.8~1.1g:10~15mL;
(2)二氧化钛自组装成微胶囊:
取步骤(1)得到的两亲性二氧化钛颗粒置于容器中,加入A相,充分超声分散,然后将B相加入,剧烈震荡,即得;
所述A相为水相,所述B相为油相;
所取两亲性二氧化钛颗粒与A相的比例为5mg:2ml;
所取两亲性二氧化钛颗粒与B相的比例为5mg:200μl;
所述水相为含有氯酚类有机污染物的污水;
所述油相为对环境低污染的烷烃或醇类。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法,其特征在于:二氧化钛:甲醇:十六烷基三甲氧基硅烷:硅烷偶联剂KH-792=2.0g:40~70mL:0.98g:12~13mL。
3.根据权利要求1所述的一种二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法,其特征在于:所述含有氯酚类有机污染物的污水中氯酚类有机污染物浓度为0.1-100mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法,其特征在于:所述氯酚类有机污染物包括2-CP、3-CP和4-CP中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种二氧化钛自组装的微胶囊对氯酚类有机污染物的富集方法,其特征在于:所述油相为正己醇、正辛醇、正己烷、环己烷、正庚烷和十二烷中的任意一种。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法,其特征在于:将所述二氧化钛自组装的微胶囊中的两亲性二氧化钛颗粒回收后重复利用。
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