摘要：采用硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑對石英砂進行表面改性，以制備親油疏水性濾料。研究得出，鈦酸酯偶聯劑改性石英砂的最佳工藝條件為：偶聯劑用量15%，反應溫度90℃，攪拌時間15 min；硅烷偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑改性石英砂的最佳工藝條件均為：偶聯劑用量15%，反應溫度110℃，攪拌時間15 min。水對鈦酸酯偶聯劑改性石英砂濾料的潤濕重量由改性前的1.5589 g降低到0.0282 g，水對硅烷偶聯劑改性石英砂濾料的潤濕重量降低到0.0607 g，水對鋁酸酯改性石英砂濾料的潤濕重量降低到0.2664 g。靜態吸附實驗表明，硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑改性石英砂濾料對油的吸附容量分別增加了33.67%、42.87%和22.30%。XPS和FT-IR分析表明，偶聯劑均以化學鍵的方式包覆在石英砂濾料表面，結合穩定。

過濾是污水深度處理的主要工藝之一。而濾料作為深床過濾技術的關鍵也在不斷地進步和發展。作為濾料不僅要資源豐富，硬度大，抗腐蝕性好，密度大，機械強度高，截污能力強，使用周期長等特點外，還必須具有較強的吸附性。石英砂是使用最早，也是應用較廣泛的過濾介質，是廢水處理的理想濾料。但其為親水礦物，吸油率低，對含油廢水的處理效果較差。為改善其與油類物質之間的親和性，須進行表面改性。對復合材料進行表面改性，使其具有優良的表面性質（吸附、分散和潤濕性），從而大大提高材料的市場競爭力。因此固體表面改性的研究不僅具有學術意義，更有重要的使用價值。

石英砂濾料表面改性是通過物理化學反應改變原濾料顆粒表面的化學結構，使之成為親油疏水性的填料，以此來提高含油廢水的處理效果。偶聯劑是一類具有兩性結構的表面改性劑，其分子一端的親無機物基團與石英砂表面的羥基發生化學反應*，將另一端非極性較強的有機分子鏈接枝到濾料表面，從而提高石英砂濾料對油類物質的潤濕性。硅烷偶聯劑KH-550、鈦酸醋DN-101和鋁酸酯DL-411是研究和應用較早的偶聯劑，其性質和作用機理比較成熟。故本實驗分別用KH-550、DN-101和DL-411對石英砂濾料進行表面改性，并通過測定改性前后濾料表面的潤濕性，從中篩選出一種較佳的改性劑，為改性濾料的制備提供依據。

眾多科學工作者的研究早已表明，過濾不是簡單的機械篩濾，它包括了遷移和附著2個過程。尤其是深床過濾用于含油廢水過濾時，工作的機理主要是吸附作用，而篩除作用是次要的。故本實驗設計以下靜態吸附除油實驗證實改性石英砂濾料的確能提高含油廢水的去除率效果。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

1實驗部分

1.1實驗材料與試劑

石英砂濾料（20~30目，河南省鞏義市宏達濾料廠；硅烷偶聯劑KH-550、鈦酸酯偶聯劑DN-101、
鋁酸酯偶聯劑DL-411（南京品寧化工有限公司）；昆侖天哥SD40型汽油機油（中國石油潤滑油公司）；硝酸、乙醇、硫酸、氯化鈉和無水硫酸鈉（分析純）。

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