[發明專利]一種二氧化鋯-二氧化硅復合吸附材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710669436.3
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107376828B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 楊靖;李淋鈺;賈德寶
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/06;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 許志蛟

本發明公開的一種二氧化鋯?二氧化硅復合吸附材料的制備方法，通過采用先分別制備SiO₂溶膠、ZrO₂溶膠，然后將SiO₂溶膠和ZrO₂溶膠混合烘干、在一定溫度下焙燒，得到ZrO₂?SiO₂復合吸附材料，通過在普通SiO₂材料中引入有催化作用的ZrO₂，既能提高SiO₂材料吸附速率，還能提高SiO₂材料的吸附率，方法簡單，有很好的實用價值。

技術領域

本發明屬于染色廢水吸附處理技術領域，具體涉及一種二氧化鋯-二氧化硅復合吸附材料的制備方法。

背景技術

目前，隨著紡織業以及相關行業的快速發展，染料已被廣泛的應用于紡織品、塑料、化妝品和造紙業等方面。印染廢水對環境的污染也日趨嚴重，但由于其具有成分復雜、有毒物質含量高、色度高、有機物含量高等特點，將其直接排放到環境中，會對水環境造成很大污染，且對生物體的健康造成重大威脅。目前對于印染廢水的處理方法大致分為兩類：物化處理法和生化處理法，物化處理法中的吸附法是處理印染廢水最常用的方法之一，生化處理法成本較高，且對含有苯環的染料廢水處理效果不佳，難以得到廣泛推廣。

目前用于吸附的材料較多，如活性炭、離子交換樹脂等。SiO₂納米材料由于其較好的熱穩定性，被廣泛應用于吸附材料、高性能濾材、催化劑載體等方面。但SiO₂納米材料的孔徑較小且對一些印染廢水吸附效率低，所以不能廣泛適用于各種印染廢水的處理，這使得SiO₂納米材料在應用中受到很大限制。為此，國內外不少研究者致力于提高SiO₂納米材料的吸附效率研究，如引入過渡金屬元素法對SiO₂進行修飾，以上方法雖然在一定程度上增大了 SiO₂納米材料的孔徑，但一般均不能兼顧提高SiO₂納米材料的吸附效率。然而對于吸附劑而言，其應用的廣泛性和吸附性能的優劣同等重要，因此，制備一種吸附率和吸附速率均有所提高的吸附劑是很有必要的。

發明內容

本發明的目的是提供一種二氧化鋯-二氧化硅復合吸附材料的制備方法，解決了現有普通SiO₂納米材料的吸附速率慢、吸附率低的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種二氧化鋯-二氧化硅復合吸附材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，制備SiO₂溶膠

取適量正硅酸乙酯和無水乙醇充分混合為均相溶液、置于冰水混合物中，攪拌均相溶液同時緩慢加入水和HCl或HNO₃的混合物，并在溫度 50-75℃下攪拌回流2-5h后冷卻至常溫，即得SiO₂溶膠，備用；

步驟2，制備ZrO₂溶膠

將適量草酸溶液逐滴加入至五水硝酸鋯溶液中，得到混合溶液，攪拌混合溶液并加熱至50-70℃后，保持溫度并逐滴加入適量的丙三醇，攪拌回流 2-4h后冷卻至室溫，得到澄清透明的ZrO₂溶膠，備用；

步驟3，制備ZrO₂-SiO₂復合溶膠

將適量步驟1的SiO₂溶膠逐滴加入無水乙醇與步驟2的ZrO₂溶膠的混合液中，攪拌30-60min，即得到ZrO₂-SiO₂復合溶膠；