本發(fā)明屬于無機非金屬材料改性領(lǐng)域，具體涉及一種開口型納米硫酸鈣管狀晶須及制備方法。

背景技術(shù)：

1、

2、硫酸鈣晶須是一種性能優(yōu)良且價格低廉的無機非金屬材料，力學(xué)性能優(yōu)良，相容性好，再生性能好，環(huán)保無毒，制造成本低，主要用于復(fù)合材料的增強組元、摩擦材料、環(huán)境工程過濾、瀝青改性以及提高涂料和油漆的附著能力、絕緣性和耐溫性。硫酸鈣晶須也用作過濾和吸附凈化材料，市場潛力非常大，但存在與重金屬污染物親和性不高、吸附效率低、性質(zhì)不夠穩(wěn)定等缺點，制約了其在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

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2、基于此，本發(fā)明提供一種開口型納米硫酸鈣管狀晶須，該晶須是一種中空開口結(jié)構(gòu)，除具備一般硫酸鈣晶須高耐溫、隔熱、高增強功能外，還能作為吸附凈化材料，對水溶液中的有毒有害金屬汞、鎘、鉻、鉛及砷有極高的吸附率。

3、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

4、一種開口型納米硫酸鈣管狀晶須的制備方法，包括以下步驟：

5、第一步：將質(zhì)量濃度為1%的氯化鈣溶液加入到容器中，依次加入正丁醇、環(huán)己烷、月桂醇聚氧乙烯醚，高速攪拌，形成澄清透明的膠束溶液；

6、第二步：將質(zhì)量濃度為1%的硫酸鈉溶液加入到容器中，依次加入正丁醇、環(huán)己烷、月桂醇聚氧乙烯醚，高速攪拌，形成澄清透明的膠束溶液；

7、第三步：將質(zhì)量濃度為0.1%的油酸鈉溶液加入到容器中，加入月桂醇聚氧乙烯醚，高速攪拌，形成澄清透明的溶液；

8、第四步：將第一步與第二步制備的兩種溶液混合，攪拌2分鐘，然后加入第三步制備的溶液，充分攪拌混合10-15分鐘；

9、第五步：向第四步制備的溶液中加入丙酮，充分攪拌10-15分鐘，然后物料通過離心分離機分離，分離后的產(chǎn)物依次用丙酮、蒸餾水洗滌，最后用干燥機進行干燥處理即得開口型納米硫酸鈣管狀晶須。

10、進一步，所述第一步中，水、氯化鈣、正丁醇、環(huán)己烷、月桂醇聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為：99-109∶1-5∶1-5∶1-5∶8-10。

11、進一步，所述第二步中，水、硫酸鈉、正丁醇、環(huán)己烷、月桂醇聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為：99-109∶1-5∶1-5∶1-5∶8-10。

12、進一步，所述第三步中，水、油酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為：99.9-110∶0.1-0.3∶10-12。

13、進一步，所述第四步中，第一步、第二步、第三步三種溶液的質(zhì)量比為10∶10∶1。

14、進一步，所述第五步中丙酮占混合后溶液的0.5%。

15、進一步，所述制備方法制備的納米硫酸鈣管狀晶須作為吸附凈化材料用于含有重金屬的水溶液中。

16、進一步，所述重金屬為汞、鎘、鉻、鉛或砷。

17、所用主要原材料說明：

18、氯化鈣：無水氯化鈣；

19、硫酸鈉：無水硫酸鈉；

20、正丁醇：溶劑；

21、環(huán)己烷：溶劑；

22、月桂醇聚氧乙烯醚：溶劑、乳化劑；

23、油酸鈉：晶須穩(wěn)定劑；

24、丙酮：破乳劑。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

26、1、本發(fā)明制備方法的第一步與第二步制備了兩種反相膠束溶液，當兩種反相膠束溶液混合后，膠束能夠發(fā)生有效碰撞，發(fā)生有效碰撞的膠束結(jié)合，無機離子ca2+與so42-可以滲透結(jié)合產(chǎn)生晶核，晶核進一步生長，成為晶須。晶核在膠束內(nèi)，沿著內(nèi)壁進一步生長，成為管狀結(jié)構(gòu)，晶須納米管就形成了。油酸鈉加入后，阻止了納米管端部封口，使納米硫酸鈣管狀晶須成為開口狀態(tài)。

27、2、本發(fā)明制備的納米硫酸鈣管狀晶須為開口狀態(tài)，用于含有重金屬的水溶液中可以作為吸附凈化材料吸附其中的重金屬，吸附率高達87%-100%。

技術(shù)特征：

1.一種開口型納米硫酸鈣管狀晶須的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口型納米硫酸鈣管狀晶須的制備方法，其特征在于，所述第一步中，水、氯化鈣、正丁醇、環(huán)己烷、月桂醇聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為：99-109∶1-5∶1-5∶1-5∶8-10。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口型納米硫酸鈣管狀晶須的制備方法，其特征在于，所述第二步中，水、硫酸鈉、正丁醇、環(huán)己烷、月桂醇聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為：99-109∶1-5∶1-5∶1-5∶8-10。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口型納米硫酸鈣管狀晶須的制備方法，其特征在于，所述第三步中，水、油酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為：99.9-110∶0.1-0.3∶10-12。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口型納米硫酸鈣管狀晶須的制備方法，其特征在于，所述第四步中，第一步、第二步、第三步三種溶液的質(zhì)量比為10∶10∶1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口型納米硫酸鈣管狀晶須的制備方法，其特征在于，所述第五步中丙酮占混合后溶液的0.5%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口型納米硫酸鈣管狀晶須的制備方法，其特征在于，所述制備方法制備的納米硫酸鈣管狀晶須作為吸附凈化材料用于含有重金屬的水溶液中。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的開口型納米硫酸鈣管狀晶須的制備方法，其特征在于，所述重金屬為汞、鎘、鉻、鉛或砷。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種開口型納米硫酸鈣管狀晶須及制備方法，涉及無機非金屬材料改性領(lǐng)域。具體包括以下步驟：分別將氯化鈣溶液、硫酸鈉溶液加入到容器中，依次加入正丁醇、環(huán)己烷、月桂醇聚氧乙烯醚，形成膠束溶液；將油酸鈉溶液中加入月桂醇聚氧乙烯醚，形成溶液；將兩種膠束溶液混合，然后加入油酸鈉混合溶液，充分攪拌，再加入丙酮，充分攪拌后，分離干燥即得開口型納米硫酸鈣管狀晶須。本發(fā)明通過制備兩種反相膠束溶液，發(fā)生有效碰撞生成晶須，晶核在膠束內(nèi)成長為管狀結(jié)構(gòu)，油酸鈉加入后，使納米硫酸鈣管狀晶須成為開口狀態(tài)。所制備的納米硫酸鈣管狀晶須作為吸附凈化材料用于含有重金屬的水溶液中，具有極高的吸附率。

技術(shù)研發(fā)人員：王立新,牛正,蘇朝化
受保護的技術(shù)使用者：鄭州博凱利生態(tài)工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2