[發明專利]一種用于有機污染污水處理的具有光催化性能的負離子材料的制備方法

有效

• 申請號: 201210396511.0
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102895972A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 黃鳳萍;樊英鴿;孫晶晶;劉曉桓
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/10;B01J35/10;C09K3/00;C02F1/32;C02F1/28;C02F1/48;C02F1/72
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及有機污水處理領域，具體涉及一種用于有機污染污水處理的具有光催化性能的負離子材料的制備方法。

背景技術

隨著社會經濟的高速發展及人們生活水平的不斷提高，生產與生活污水的排放量急劇增加，全球性水體污染日趨嚴重，威脅著社會經濟乃至人類自身的可持續發展。為了解決這一問題，研制與開發具有高光催化性和負離子釋放材料治理污染，提高人們的生活質量具有十分重要的現實意義。

中國專利NO200410012235.9公布了一種用于處理水的陶粒及其制備方法，是由25~45%（電氣石）、30~45%高嶺土、10~20%白云石、10~20%木節土煅燒制成。其制備的陶粒在電氣石的特性功能作用下，處理過的水呈弱堿性，而且水分子團明顯變小，水中含有大量負離子，可以優化水質。被處理后的水可以廣泛用于居民飲用、食品加工、飲料釀造、花草樹木養護、植物種子發芽、蔬菜作物栽培、水果蔬菜保鮮、禽獸水產養殖等領域，為人類提供生態健康用水。

中國專利NO200510016260.9公布了一種含稀土的電氣石/二氧化鈦復合溶膠及其制備方法與用途，是由鈦鹽、無水乙醇、有機酸、無機酸、去離子水、電氣石、稀土金屬等制成，該溶膠不論是否有紫外線照射，都能產生大量的羥基自由基，具有優良的抗菌、凈化空氣效果。

中國專利NO02156763.8公布了一種電氣石粉體的表面TiO₂包覆改性增白方法，將電氣石粉體加水制成漿，加酸調節pH至1.5～3.5，然后加入鈦鹽溶液和助劑，用堿溶液調節pH使鈦鹽水解并在電氣石粉體表面進行沉淀反應，最后將沉淀反應產物進行過濾、洗滌、干燥和焙燒，本方法可顯著提高電氣石粉體的白度，同時增強電氣石粉體的遮蓋力和抗菌性能。

中國專利NO200610108827公布了一種具有負離子釋放功能的光催化粉體及其制備方法，是將帶有摻雜元素的納米二氧化鈦包覆于微米極性礦物材料電氣石顆粒，該光催化粉體具有釋放負離子的功能，而且可以在紫外、可見光和微輻射條件下都具有較好的光催化效果的空氣凈化粉體材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于有機污染污水處理的具有光催化性能的負離子材料的制備方法，所制備的材料既具有光催化性又具有釋放負離子的特點，在處理污水時增強了去除水中難降解有機污染物的能力，而且此材料可重復利用，具有操作過程簡單，氧化效率高的優點。

為達到上述目的，本發明采用的制備方法如下：

1）多孔電氣石球或多孔電氣石小塊的制備：

首先，按質量百分比將70~85%的1250目的電氣石、15~30%的1~3微米的低熔點熔塊混合制成混合物，然后將水玻璃與水按1:8~10的體積比混合制成水玻璃和水的混合溶液，向混合物中加入水玻璃和水的混合溶液后壓制成型，烘干后于650-750℃燒結，制備成多孔電氣石球或多孔電氣石小塊；

2）摻雜型納米TiO₂溶膠的制備：

a）按體積比將14%～24%的鈦酸丁酯和4%～6%的二乙醇胺加入到70%～82%的無水乙醇中充分攪拌得原驅液；

b）按體積比將8%～15%的水加入到85%～92%的無水乙醇中得乙醇溶液，再向乙醇溶液加入其質量1%～3%的硝酸鐵、硝酸鐠或硝酸釹其中的一種，攪拌至充分混合得滴加液；

c）在劇烈攪拌下，向原驅液中滴入滴加液，繼續強力攪拌制得透明摻雜型納米TiO₂溶膠，其中滴加液的體積百分比為8～10%；

3）涂敷摻雜型納米TiO₂的制備：

將步驟1）制備的多孔電氣石球或多孔電氣石小塊浸泡在摻雜型納米TiO₂溶膠中，反復真空浸漬并晾干兩次以上；

4）將經步驟3）得到的多孔電氣石球或多孔電氣石小塊在400～600℃焙燒，得到具有光催化性能的負離子材料。

所述的電氣石為鐵電氣石、鎂電氣石、鋰電氣石的一種或多種任意比例的混合物。

所述的低熔點熔塊化學成分按質量百分比包括54%的SiO₂、14%的B₂O₃、10%的Al₂O₃、3%的K₂O、10%的Na₂O、1%的Li₂O、7%的CaO和1%的MgO。