[發(fā)明專利]一種水處理活性氧化鋁球的制備方法

有效

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• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108940253B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 張文杰;韓銘;張悅;董英昊;李昊倫
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: B01J23/06
• 分類號: B01J23/06;B01J35/08;B01J35/10;C02F1/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

一種水處理活性氧化鋁球的制備方法，屬于環(huán)境凈化功能材料領域；制備方法：1)在燒瓶中混合乙醇、乙酸鋅和異丙醇鋁，加熱并保溫，然后向燒瓶中加入15％四丁基氫氧化銨乙醇溶液、醋酸鈉、磷酸三丁酯，繼續(xù)加熱保溫，將燒瓶內(nèi)溶液蒸發(fā)至體積剩余2/3，即制得鋁鋅混合液；2)將經(jīng)磷酸處理的活性氧化鋁球加入到鋁鋅混合液中，進行水熱反應，將反應后的固液混合物過濾，清洗固體物質(zhì)；3)清洗后的固體物質(zhì)干燥，然后高溫煅燒，冷卻后即制得水處理活性氧化鋁球；本發(fā)明在活性氧化鋁球表面制備Al?Zn?O表面鍵合涂層，不僅能夠通過吸附方式去除水中的污染物，還能夠通過光催化反應使吸附的有機污染物降解從而具有連續(xù)吸附能力。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于環(huán)境凈化功能材料領域，具體涉及一種水處理活性氧化鋁球的制備方法。

背景技術(shù)

活性氧化鋁球又名凈水活性礬土，在催化劑中使用的氧化鋁通常稱為活性氧化鋁。它是一種多孔性、高分散度的固體材料，有很大的表面積，其微孔表面具備催化作用所要求的特性，如吸附性能、除氟性能、干燥性能、表面活性、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性等，所以廣泛地被用作家庭干燥劑以及化學反應的催化劑和催化劑載體。現(xiàn)代凈水活性氧化鋁為白色球狀多孔性顆粒，粒度均勻，表面光滑，機械強度大，吸濕性強，吸水后不脹不裂保持原狀，無毒、無臭、不溶于水或乙醇。除用作干燥劑外，還可用于吸附多種有機污染物。當活性氧化鋁球吸附污染物飽和后，需通過加熱、溶劑浸泡等方式進行再生，然后才能繼續(xù)使用。吸附-再生過程造成吸附處理過程的中斷，不利于連續(xù)處理污染物。為了解決這一問題，必須使吸附的污染物能夠在活性氧化鋁球表面分解，從而釋放出活性氧化鋁球表面。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種水處理活性氧化鋁球的制備方法。所述活性氧化鋁球具有光催化降解有機污染物的活性，可在光照下去除水中的多種有機污染物。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種水處理活性氧化鋁球的制備方法，包括下述工藝步驟：

步驟1，配制鋁鋅混合液：

(1)在500mL圓底燒瓶中依次加入255～310mL乙醇、8～15g乙酸鋅、11～18g異丙醇鋁，安裝球形冷凝管，以自來水為冷卻介質(zhì)，將溶液加熱至68℃，在此溫度保溫回流50min；

(2)向圓底燒瓶中加入9～13mL的15％四丁基氫氧化銨乙醇溶液、3～7g的醋酸鈉、3.5～5.5mL的磷酸三丁酯，繼續(xù)在68℃保溫回流70min；

(3)將燒瓶安裝在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上，控制水浴溫度70℃，燒瓶旋轉(zhuǎn)速率100rpm，蒸發(fā)至溶液體積剩余2/3，即制得鋁鋅混合液；

步驟2，Al-Zn-O表面鍵合：

(1)將20g活性氧化鋁球在0.6mol/L磷酸溶液中浸泡1h，隨后過濾，用蒸餾水充分清洗，在180℃烘箱中放置15h至完全干燥；

(2)將鋁鋅混合液移入不銹鋼高壓反應釜中，加入經(jīng)磷酸處理的20g活性氧化鋁球，密閉反應釜，保持反應釜中溶液溫度150～170℃，反應釜中壓力不大于2.8MPa，在此條件下反應50～70h，然后冷卻至室溫；

(3)將反應釜中的固液混合物過濾，先用乙醇清洗所得固體物質(zhì)，再用去離子水清洗，得到Al-Zn-O表面鍵合活性氧化鋁球；

步驟3，干燥和熱處理：

(1)將Al-Zn-O表面鍵合活性氧化鋁球在220℃干燥18h；

(2)將干燥的Al-Zn-O表面鍵合活性氧化鋁球置于程控箱式電爐中，在460～570℃煅燒3～7h，待電爐冷卻后，即制得水處理活性氧化鋁球。

上述一種水處理活性氧化鋁球的制備方法，其中：