[發明專利]利用混凝后污泥制備可見光響應介孔二氧化鈦材料的方法

有效

• 申請號: 201910526216.4
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110354833B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 李明慧;程寒飛;詹茂華
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司;中冶華天南京工程技術有限公司
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J35/10
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 楊樺;陳英俊

本發明提供了一種利用混凝后污泥制備可見光響應介孔二氧化鈦材料的方法，包括：用水解抑制劑、鈦源制備二氧化鈦干凝膠；將制備的所述干凝膠混凝去除綠藻；將混凝得到的污泥恒溫靜置后快速升溫后得到成品。本方法既可以利用催化劑制備過程中的中間產物干凝膠混凝去除綠藻，又利用混凝過程改性二氧化鈦材料，使其具有可見光響應，提高二氧化鈦材料的光催化活性。本方法增強二氧化鈦材料的適用性，同時，實現延長鈦基材料使用壽命的效果。

技術領域

本發明涉及綠藻水處理材料技術領域，具體地說，涉及一種利用混凝后污泥制備可見光響應介孔二氧化鈦材料的方法。

背景技術

工農業生產和居民日常生活等人類活動，會向城市水體內排入大量含氮、含磷的污染物，諸如工業廢水、生活污水以及農田徑流中的植物營養物質，這些污染物的排放會極大程度上加速城市水體、湖泊、河流的富營養化。水體的富營養化會使得生長在水體內的藻類因獲得豐富營養而大量快速繁殖。藻類生物的大量繁殖首先會使水域內其他生物的種群種類數量發生改變，繼而破壞了水體的生態平衡。進一步地，由于藻類生物的大量繁殖，則在藻類生物的大量死亡分解的過程中，一方面會大量消耗水域中的溶解氧，這樣，水體的缺氧會嚴重影響水域內其他生物的正常生存，另一方面，分解過程中釋放的諸如藻毒素之類的次級代謝產物會嚴重危害到人類和其他生物的安全。例如，在藻毒素中包括一種微囊藻毒素，其具有生物活性的環狀七肽化合物，具有相當的穩定性。它能夠強烈抑制蛋白磷酸酶的活性，還是強烈的肝臟腫瘤促進劑。

現有技術下，為解決上述技術問題，采用一種光催化氧化技術，其是利用光激發氧化將O₂、H₂O₂等氧化劑與光輻射相結合，(所用光主要為紫外光，包括uv-H₂O₂、uv-O₂等工藝)，可以用于處理污水中CCl₄、多氯聯苯等難降解物質。另外，在有紫外光的高級氧化法體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協同效應，使H₂O₂分解產生羥基自由基的速率大大加快，促進有機物的氧化去除。采用光催化氧化技術處理諸如微囊藻毒素之類的藻毒素，具有高效無污染等諸多優點。然而，在長期的實踐中，人們發現，上述的這種通過光催化氧化技術處理藻毒素的方法中，由于二氧化鈦的禁帶較寬，通常在3.0eV 到3.2eV的范圍內，以使得其職能被紫外光激發，這顯然較大程度地限制了二氧化鈦的實際應用。

針對上述內容，現有技術又提出了通過溶膠-凝膠法對二氧化鈦進行改性，使其具有可見光響應，以解決上述現有技術中的技術問題，其具有操作簡便、產量大等特點，成為現有技術中較為廣泛的二氧化鈦合成方法。合成過程包括溶膠、凝膠、以及生成樣品三個階段，而在溶膠階段完成二氧化鈦改性，也即，在凝膠階段前完成改性。改性方式有離子摻雜、半導體復合以及表面造孔等方面。然而，在這種現有的方法中，在凝膠階段的改性不足，同時，對改性過程中產生的干凝膠未加以功能化應用，使得獲得的鈦基材料的使用壽命和應用范圍都受到了不同程度的限制。

有鑒于此，應當對現有技術進行改進，以解決現有技術中存在的上述技術問題。

發明內容

本發明是為了解決上述技術問題而做出的，其目的是提供一種能夠在實現可見光響應二氧化鈦的改性的同時，利用可將光響應二氧化鈦合成過程的中間產物，延長成品材料的使用壽命，并提高成品材料適用性的一種利用混凝后污泥制備可見光響應介孔二氧化鈦材料的方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種利用混凝后污泥制備可見光響應介孔二氧化鈦材料的方法，該方法包括：用水解抑制劑、鈦源制備二氧化鈦干凝膠；將制備的所述干凝膠于綠藻水樣混凝去除綠藻；將混凝得到的所述污泥恒溫靜置后快速升溫后得到成品。