膨脹石墨過濾材料及其製備方法與流程
2023-05-24 06:08:36
本發明涉及過濾材料，具體地，涉及膨脹石墨過濾材料及其製備方法。
背景技術：
：膨脹石墨除了具備天然石墨本身的耐冷熱、耐腐蝕、自潤滑等優良性能以外，還具有天然石墨所沒有的柔軟、壓縮回彈性、吸附性、生態環境協調性、生物相容性、耐輻射性等特性。如果膨脹石墨能製成用於處理汙水的過濾材料，將具有獨特的優勢，因為膨脹石墨具有發達的網狀孔結構，表面疏水親油。技術實現要素：本發明的目的是提供一種膨脹石墨過濾材料及其製備方法，製得的過濾材料具備優良的吸附性，孔隙率較高，吸附油脂能力強。為了實現上述目的，本發明提供了一種膨脹石墨過濾材料的製備方法，其中，所述製備方法包括：(1)將石墨鱗片、濃硫酸和重絡酸鉀混合後，在40-50℃下水浴加熱，過濾乾燥後得到膨脹石墨M；(2)將膨脹石墨M置於氯化物溶液中加熱膨脹，得到膨脹石墨N；(3)將膨脹石墨N、矽酸鋁纖維、硬脂酸甘油酯和乙二醇混合後，經幹壓成型得到膨脹石墨過濾材料；其中相對於100重量份的石墨鱗片，所述濃硫酸的用量為50-70重量份，所述重絡酸鉀的用量為30-60重量份，所述矽酸鋁纖維的用量為2-9重量份，所述硬脂酸甘油酯的用量為20-40重量份，所述乙二醇的用量為30-60重量份。本發明還提供了一種膨脹石墨過濾材料，其中，所述膨脹石墨過濾材料由上述的製備方法製得。通過上述技術方案，本發明提供了一種膨脹石墨過濾材料的製備方法，其中，所述製備方法包括：將石墨鱗片、濃硫酸和重絡酸鉀混合後，在40-50℃下水浴加熱，過濾乾燥後得到膨脹石墨M將膨脹石墨M置於氯化物溶液中加熱膨脹，得到膨脹石墨N；將膨脹石墨N、矽酸鋁纖維、硬脂酸甘油酯和乙二醇混合後，經幹壓成型得到膨脹石墨過濾材料；通過各原料之間的協同作用，使得製得的過濾材料具備優良的吸附性，孔隙率較高，吸附油脂能力強。本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。本發明提供了一種膨脹石墨過濾材料的製備方法，其中，所述製備方法包括：將石墨鱗片、濃硫酸和重絡酸鉀混合後，在40-50℃下水浴加熱，過濾乾燥後得到膨脹石墨M將膨脹石墨M置於氯化物溶液中加熱膨脹，得到膨脹石墨N；將膨脹石墨N、矽酸鋁纖維、硬脂酸甘油酯和乙二醇混合後，經幹壓成型得到膨脹石墨過濾材料；其中，相對於100重量份的石墨鱗片，所述濃硫酸的用量為50-70重量份，所述重絡酸鉀的用量為30-60重量份，所述矽酸鋁纖維的用量為2-9重量份，所述硬脂酸甘油酯的用量為20-40重量份，所述乙二醇的用量為30-60重量份。在本發明的一種優選的實施方式中，為了使得製得的過濾膜具備更為優良的吸附能力和除油能力，相對於100重量份的石墨鱗片，所述濃硫酸的用量為55-65重量份，所述重絡酸鉀的用量為40-50重量份，所述矽酸鋁纖維的用量為4-7重量份，所述硬脂酸甘油酯的用量為25-35重量份，所述乙二醇的用量為40-50重量份。在本發明的一種優選的實施方式中，為了進一步提供膨脹石墨的吸附能力，所述氯化物溶液為氯化鈣溶液、氯化錳溶液或氯化鐵溶液中的一種。為了使得製得的膨脹石墨具備較高的膨脹體積，在本發明的一種優選的實施方式中，步驟(1)中所述水浴加熱的時間為10-20min。為了使得過濾材料能夠更好的成型，使得其具備較高的韌性，在本發明的一種優選的實施方式中，步驟(2)中幹壓成型的壓力為3-6MPa。在本發明的一種優選的實施方式中，矽酸鋁纖維可以為本領域常規使用的類型，例如，為了進一步提供過濾材料的吸附效果，所述矽酸鋁纖維的長度不超過5mm。以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。實施例1將100g石墨鱗片、55g濃硫酸和40g重絡酸鉀混合後，在40℃下水浴加熱(加熱的時間為10min)，過濾乾燥後得到膨脹石墨M；將膨脹石墨M置於氯化鈣溶液中加熱膨脹，得到膨脹石墨N；將膨脹石墨N、4g矽酸鋁纖維、25g硬脂酸甘油酯和40g乙二醇混合後，經幹壓成型(幹壓成型的壓力為3MPa)得到膨脹石墨過濾材料A1。實施例2將100g石墨鱗片、65g濃硫酸和50g重絡酸鉀混合後，在50℃下水浴加熱(加熱的時間為20min)，過濾乾燥後得到膨脹石墨M；將膨脹石墨M置於氯化錳溶液中加熱膨脹，得到膨脹石墨N；將膨脹石墨N、7g矽酸鋁纖維、35g硬脂酸甘油酯和50g乙二醇混合後，經幹壓成型(幹壓成型的壓力為6MPa)得到膨脹石墨過濾材料A2。實施例3將100g石墨鱗片、60g濃硫酸和45g重絡酸鉀混合後，在45℃下水浴加熱(加熱的時間為15min)，過濾乾燥後得到膨脹石墨M；將膨脹石墨M置於氯化鐵溶液中加熱膨脹，得到膨脹石墨N；將膨脹石墨N、5g矽酸鋁纖維、30g硬脂酸甘油酯和45g乙二醇混合後，經幹壓成型(幹壓成型的壓力為5MPa)得到膨脹石墨過濾材料A3。實施例4按照實施例1的方法進行製備，不同的是，相對於100g的石墨鱗片，所述濃硫酸的用量為50g，所述重絡酸鉀的用量為30g，所述矽酸鋁纖維的用量為2g，所述硬脂酸甘油酯的用量為20g，所述乙二醇的用量為30g，得到膨脹石墨過濾材料A4。實施例5按照實施例1的方法進行製備，不同的是，相對於100g的石墨鱗片，所述濃硫酸的用量為70g，所述重絡酸鉀的用量為60g，所述矽酸鋁纖維的用量為9g，所述硬脂酸甘油酯的用量為40g，所述乙二醇的用量為60g，得到膨脹石墨過濾材料A5。對比例1按照實施例1的方法進行製備，不同的是，相對於100g的石墨鱗片，所述濃硫酸的用量為40g，所述重絡酸鉀的用量為20g，所述矽酸鋁纖維的用量為1g，所述硬脂酸甘油酯的用量為15g，所述乙二醇的用量為25g，得到膨脹石墨過濾材料D1。對比例2按照實施例1的方法進行製備，不同的是，相對於100g的石墨鱗片，所述濃硫酸的用量為75g，所述重絡酸鉀的用量為65g，所述矽酸鋁纖維的用量為12g，所述硬脂酸甘油酯的用量為45g，所述乙二醇的用量為65g，得到膨脹石墨過濾材料D2。測試例1利用製得的膨脹石墨過濾材料對含油汙水進行過濾，測定其除油率。表1實施例編號孔隙率(％)除油率(％)A19291A29495A39592A48284A58686D15665D26265通過上表數據可以看出，在本發明的範圍內製得的過濾材料A1-A5，其孔隙率和除油效果都要優於在本發明範圍外製得的過濾材料D1和D2，且在本發明優選的範圍內製得的過濾材料性能更優。以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。當前第1頁1 2 3