[發明專利]一種稀土瓷砂凈化材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810824562.6
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109012650B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 張文杰;李昊倫;韓銘;張悅;董英昊
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;C02F1/30
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

一種稀土瓷砂凈化材料的制備方法，屬于水污染凈化材料領域；制備方法：1)將稀土瓷砂進行鹽酸處理，并配制溶液A，然后在溶液A中加入鹽酸處理稀土瓷砂，加熱并保溫，得到活化稀土瓷砂；2)按照原料配比合成鈦羥基溶膠；3)將鈦羥基溶膠和活化稀土瓷砂混合，加熱后得到的產物經過濾、干燥、高溫煅燒制得稀土瓷砂凈化材料；本發明通過活化稀土瓷砂使其充分暴露出表面孔隙，再通過鈦羥基溶膠在表面的成膜過程，在稀土瓷砂表面制備出由鈦?鈰氧化物組成的涂覆層，使之與稀土瓷砂的相互作用達到協同效果，從而極大地提高了稀土瓷砂光催化分解有機污染物的能力，從而不需再生步驟即可實現連續處理污染物的目的。

技術領域

本發明屬于水污染凈化材料領域，具體涉及一種稀土瓷砂凈化材料的制備方法。

背景技術

稀土瓷砂通常采用優質高嶺土、粘結劑、成孔劑、稀土抗蝕劑，經高溫燒制成而成，其外觀白色，質地堅硬，顆粒均勻，微孔發達，孔隙率大，圓度飽滿。稀土瓷砂用于醫藥、化工、石油、電力、電鍍、造紙、釀酒等行業各種性質的污水、自來水。工業用水處理主要應用于火電廠二次循環水處理過濾，還可用于化學法處理的廢水過濾，重金屬去除率90％以上，懸浮物去除率100％，油度去除率99％。同時也廣泛用于單層濾池、多層濾池、機械過濾器中做過濾介質，處理各種工業污水、工業用水、城市自來水、城市污水、純水、軟水，也可作為生物濾料處理有機污水。然而，由于稀土瓷砂只能作為污染物的截留者，并不能使污染物分解，從而在稀土瓷砂的表面會富集有機污染物，并隨著處理時間的延長而逐漸失去截留污染物的作用。因而經過一段時間的使用，必須對稀土瓷砂進行再生，在連續處理工藝中增加了時間和費用成本。為了提高稀土瓷砂在連續處理工藝中的使用效率，需要制備出多功能的稀土瓷砂，使得附著在稀土瓷砂表面的有機污染物能夠被快速分解，從而減少再生處理對連續處理工藝的不利干擾，并使得稀土瓷砂具有極長的使用壽命。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明旨在提供一種稀土瓷砂凈化材料的制備方法，該稀土瓷砂可在光照條件下分解附著的有機污染物，適用于污水連續處理工藝。

本發明采用的技術方案是：

一種稀土瓷砂凈化材料的制備方法，包括下述工藝步驟：

步驟1：活化稀土瓷砂

(1)在燒瓶中加入500mL的0.5mol/L鹽酸溶液和50g稀土瓷砂，加熱到85℃，在此溫度回流3h，得到混合物；

(2)將混合物過濾，用去離子水反復沖洗至濾液pH值為7，在200℃干燥20h，得到鹽酸處理稀土瓷砂；

(3)在燒瓶中依次加入500mL去離子水、6～9g硝酸鈰、5～7g乙二胺四乙酸二鈉，攪拌形成溶液A；

(4)在溶液A中加入鹽酸處理稀土瓷砂，加熱到50℃，在此溫度回流2h，得到固液混合物；

(5)將固液混合物過濾，用去離子水反復沖洗至濾液pH值為7，在200℃干燥20h，得到活化稀土瓷砂；

步驟2：合成鈦羥基溶膠

(1)在燒瓶中依次加入500mL的1mol/L鹽酸溶液、7～10mL四氯化鈦和8～13g聚乙二醇400，攪拌形成溶液B；

(2)向溶液B中加入5～8mL表面活性劑OP-6和12～18mL的0.5mol/L磷酸二氫鈉溶液，攪拌形成鈦羥基溶膠；

步驟3：表面成膜

(1)將鈦羥基溶膠和活化稀土瓷砂混合，加熱至50℃，在此溫度回流2h；

(2)將鈦羥基溶膠和活化稀土瓷砂的混合物過濾，將得到的固體物質在室溫放置3h，然后在80℃干燥10h，得到干燥物；

(3)將干燥物在410～560℃煅燒2h，冷卻至室溫，即制得稀土瓷砂凈化材料。