[發明專利]一種環境凈化功能型膨脹蛭石顆粒的制備方法

有效

• 申請號: 201810014270.6
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108246278B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 張文杰;楊焦;陶英杰;董英昊;李昊倫
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J35/10;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/34;C02F1/30;B01D53/86;B01D53/44;C02F101/30
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 吳維敬

一種環境凈化功能型膨脹蛭石顆粒的制備方法，屬于環境污染凈化材料領域，包括以下制備步驟：以乙醇、對二甲苯、乙酰丙酮、鈦酸異丙酯和乳化劑Span?60合成溶液Ⅰ，以硫酸鐠水溶液和乙醇合成溶液Ⅱ，混合此二溶液形成鈦鐠復合溶膠；將鈦鐠復合溶膠和膨脹蛭石顆粒經超聲處理、旋轉蒸發和靜置陳化形成掛膜的膨脹蛭石顆粒；將掛膜的膨脹蛭石顆粒經恒溫干燥、煅燒和粉碎制得環境凈化功能型膨脹蛭石顆粒。該材料保留膨脹蛭石獨特的構造特性和表面性質，還能夠光催化降解有機污染物。

技術領域

本發明屬于環境污染凈化材料領域，具體涉及一種環境凈化功能型膨脹蛭石顆粒的制備方法。

背景技術

環境污染滲透到大氣、水和土壤，進而對生命系統產生危害。除了對污染產生的來源進行嚴格控制外，必須對已經進入環境中的有機污染物進行治理，以最大程度減輕危害。在已經廣泛采用的高級氧化技術中，光催化凈化技術得到越來越多的應用。該技術適用于多種重要的環境污染治理過程，能夠降解絕大多數有機污染物。為了更好地應用這一技術，需要提供適合復雜使用條件要求的高效多功能光催化材料，不僅要具有降解有機污染物的活性，還要適用于特殊的使用條件，并能夠持續地發揮作用。

膨脹蛭石有獨特的構造特性和表面性質，以及無毒、無菌和化學惰性，可用作載體、吸附劑、固著劑和飼料添加劑，已廣泛應用到建筑、冶金、石油、造船、環保、保溫、隔熱、絕緣、節能等領域。膨脹蛭石本身不具有光催化凈化能力，因而不能用于環境污染物的凈化。如能制備出具有光催化活性的膨脹蛭石，使其在發揮原有功能的基礎上，還有降解有機污染物的活性，必將具有廣闊的應用前景。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明旨在提供一種環境凈化功能型膨脹蛭石顆粒的制備方法，可以用于多種形式的光催化污染凈化領域。

一種環境凈化功能型膨脹蛭石顆粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1. 合成鈦鐠復合溶膠

1.1 取500 mL燒杯1只，依次加入210~230 mL乙醇、21~25 mL對二甲苯、3.2~3.6mL 乙酰丙酮、18~22 mL 鈦酸異丙酯、5.5~5.9 g乳化劑Span-60，攪拌至形成溶液Ⅰ；

1.2 取100 mL燒杯1只，加入8.6~10.2 mL 0.5 mol/L硫酸鐠水溶液和33~37 mL乙醇，攪拌至形成溶液Ⅱ；

1.3將溶液Ⅱ加入溶液Ⅰ中，攪拌均勻形成鈦鐠復合溶膠。

2. 膨脹蛭石顆粒掛膜

2.1 將鈦鐠復合溶膠移入500 mL圓底燒瓶中，加入7~9 g膨脹蛭石顆粒，置于超聲波清洗機中處理30 min，超聲功率100 W，超聲頻率45 KHz；

2.2 將圓底燒瓶安裝在旋轉蒸發器上，水浴溫度70~85℃，旋轉速度50~120 rpm，旋轉蒸發30~60 min；

2.3 將余下的固液混合物移入燒杯中，靜置陳化至完全凝固，形成掛膜的膨脹蛭石顆粒；

3. 鈦鐠膜結晶

3.1 將掛膜的膨脹蛭石顆粒在170℃恒溫電熱干燥箱中保留20 h，取出移入瓷坩堝中；

3.2 將瓷坩堝置于程控箱式電爐中，以9 ℃/min的升溫速率將電爐溫度升至700~900 ℃，在此溫度煅燒3~6 h，待冷卻后取出，輕輕粉碎成尺寸在1~10 mm之間的顆粒，即制得環境凈化功能型膨脹蛭石顆粒。

所述攪拌方式為磁力攪拌，攪拌速率200 rpm。

所述膨脹蛭石為金黃色蛭石，顆粒尺寸1~6 mm，比重130~180 kg/m³。

與現有技術相比，本發明的優點在于：