[發(fā)明專利]一種水體凈化用光催化玻璃纖維的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810443428.1 | 申請日： | 2018-05-10 |
| 公開（公告）號： | CN108467206A | 公開（公告）日： | 2018-08-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 朱炳霞;倪敏鶴 | 申請（專利權(quán)）人： | 天長市天意玻璃制品有限公司 |
| 主分類號： | C03C13/00 | 分類號： | C03C13/00;C03C6/02;C03C6/04;C03B37/022;C03C23/00;C03C25/42;B01J23/745;B01J35/06;B01J37/02;B01J35/10;C02F1/30;C02F101/30 |
| 代理公司： | 合肥匯融專利代理有限公司 34141 | 代理人： | 張雁 |
| 地址： | 239356 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 玻璃纖維 水體凈化 廢玻璃 光催化 石英砂 葉臘石 制備 空間結(jié)構(gòu) 玻璃纖維材料 玻璃纖維絲 工業(yè)化規(guī)模 光催化降解 三價鐵離子 芒硝 產(chǎn)品原料 二氧化鈦 復(fù)合負載 環(huán)境效益 酞酸丁酯 有機污染 有效降解 負載量 透光性 硝酸鐵 氧化鈣 再利用 拉絲 熔融 水體 生產(chǎn) | ||
本發(fā)明公開了一種水體凈化用光催化玻璃纖維的制備方法，由廢玻璃、葉臘石、石英砂、芒硝、氧化鈣、酞酸丁酯、硝酸鐵等原料制成，本發(fā)明通過廢玻璃、葉臘石、石英砂等原料經(jīng)熔融、拉絲制得玻璃纖維絲，再利用其三圍的空間結(jié)構(gòu)作為載體，將三價鐵離子和二氧化鈦復(fù)合負載于其上，充分利用了玻璃纖維巨大的比表面積和優(yōu)秀的透光性，不僅負載量大，而且在水中的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，大大提高其光催化降解的能力，對水體中的各類有機污染都能實現(xiàn)有效降解，本發(fā)明產(chǎn)品原料易得，工藝簡單，適應(yīng)于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，能夠進一步擴展玻璃纖維材料的應(yīng)用領(lǐng)域，具有極高的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及玻璃纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水體凈化用光催化玻璃纖維的制備方法。
背景技術(shù)
隨著我國工農(nóng)業(yè)水平的日益發(fā)展，對水資源和化學(xué)資源的需求量逐漸增大。而中國人口眾多，人均資源相對短缺。如何能夠節(jié)約水資源和水資源的重復(fù)利用成為人們關(guān)注的問題，而在水資源的重復(fù)利用中，污水處理是重中之中。目前，污水處理最普遍的方法是采用污水處理劑或污水凈化劑，但處理效果穩(wěn)定性差，且處理工藝復(fù)雜，一次性工業(yè)投入大，殘留物多。
光催化法是一種很有發(fā)展前景的水處理技術(shù)，由于其可以利用太陽光或者紫外光對多種污染物具有明顯的降解效果，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。光催化技術(shù)用半導(dǎo)體材料作為催化劑，當能量相當于半導(dǎo)體禁帶寬度的光照射到催化劑表面時，就會激發(fā)半導(dǎo)體內(nèi)的電子從價帶躍遷至導(dǎo)帶，形成具有很強活性的電子空穴對，并進一步誘導(dǎo)一系列氧化還原反應(yīng)的進行，從而達到去除污染物質(zhì)的目的。
二氧化鈦作為一種具有光催化能力的半導(dǎo)體材料，以其高化學(xué)活性、強氧化能力，同時具有無毒和高穩(wěn)定性的優(yōu)點受到了廣泛的關(guān)注。但是二氧化鈦在實際應(yīng)用中存在兩個問題，一是二氧化鈦的禁帶較寬，只能吸收波長小于387nm的紫外光，而這部分光能僅占到達地面上太陽光能的4％，太陽能利用率很低，而人造紫外光源又具有耗電大、設(shè)備昂貴、穩(wěn)定性差等缺陷，產(chǎn)業(yè)化前景不好，二是傳統(tǒng)粉末態(tài)二氧化鈦易產(chǎn)生顆粒團聚現(xiàn)象，影響光利用效率，綜合起來其應(yīng)用受到極大限制。
玻璃纖維作為一種工程纖維材料，是由玻璃原料在高溫熔融狀態(tài)下拉絲制備而成，具有耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、強度高、模量高等一系列優(yōu)良性能。玻璃纖維已成為樹脂基復(fù)合材料最重要的增強材料之一，已在航空、航天、艦船、化工冶金等領(lǐng)域得到了充分應(yīng)用。由于其直徑極小，為幾個微米到二十幾個微米之間，相當于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5，因此具有極高的比表面積，作為載體使用具有理想的穩(wěn)定性和負載量，但目前針對玻璃纖維在水體污染處理中的應(yīng)用研究較為少見。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種水體凈化用光催化玻璃纖維的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種水體凈化用光催化玻璃纖維的制備方法，包括以下步驟：
(1)將廢玻璃、葉臘石、石英砂、芒硝、氧化鈣按質(zhì)量比(20-40)：(30-35)：(5-6)：(1-3)：(6-9)混合后粉碎，置于坩堝中，通過硅棒電阻爐熔制，升溫至1400-1500℃，完全熔融后出爐，得到玻璃液備用；
(2)將玻璃液在1000-1100℃下拉絲，制成直徑為10-12微米的玻璃纖維絲，再將其置于濃度為1.5-2mol/L的鹽酸溶液中酸浸40-60分鐘，完成后清水沖洗并烘干，再將其以5-8℃/分鐘的速度升溫至400-500℃，保持90-120分鐘，得到預(yù)處理玻璃纖維備用；
(3)將酞酸丁酯和無水乙醇按體積比1：(3-4)混合為A液，硝酸溶液、無水乙醇、水按體積比(1-1.5)：(25-30)：(2-3)混合形成B液，將硝酸鐵加入到B液中，攪拌均勻后再在劇烈攪拌下將B液加入到A液中，繼續(xù)劇烈攪拌90-120分鐘之后靜置陳化24-48小時，得到溶膠液備用；
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