[發(fā)明專利]一種鋁鈦基光催化混凝劑的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010925429.7 | 申請日： | 2020-09-04 |
| 公開（公告）號： | CN111977766B | 公開（公告）日： | 2022-05-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黃濤;宋東平;杜晶;金俊勛;劉龍飛;周璐璐 | 申請（專利權(quán)）人： | 常熟理工學(xué)院 |
| 主分類號： | C02F1/52 | 分類號： | C02F1/52;C02F1/30;C02F101/30 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 王艷 |
| 地址： | 215500 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鋁鈦基 光催化 混凝劑 制備 方法 及其 產(chǎn)品 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種鋁鈦基光催化混凝劑的制備方法，包括以下步驟：將氯化鋁與氫氧化鈉水溶液混合，攪拌均勻，得到氯化鋁沉淀漿；將鈦粉與步驟一得到的氯化鋁沉淀漿混合，攪拌均勻，得到鈦摻氯化鋁沉淀漿；對鈦摻氯化鋁沉淀漿進行低溫等離子體照射得到鋁鈦基混凝漿；在50~150℃條件下將鋁鈦基混凝漿烘干，研磨成粉，得到鋁鈦基混凝粉；步驟五、在200~300℃條件下將鋁鈦基混凝粉煅燒2~4小時，得到鋁鈦基光催化混凝劑。本發(fā)明還公開了鋁鈦基光催化混凝劑及其應(yīng)用。本發(fā)明耦合利用堿腐蝕和低溫等離子體作用將粉狀鈦轉(zhuǎn)化為高價鈦物質(zhì)。本發(fā)明制備的鋁鈦基光催化混凝劑pH適用范圍廣，能實現(xiàn)最高97%COD和99%色度去除。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水凈化及新材料研發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁鈦基光催化混凝劑的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用。
背景技術(shù)
對污水進行高效處置和回用是解決當(dāng)前我國水資源有限和經(jīng)濟發(fā)展用水需求擴增間矛盾的主要途徑之一。現(xiàn)今水處理工藝日趨成熟，混凝沉淀工藝通常是水處理領(lǐng)域的前置操作單元，其具有操作和工藝構(gòu)建簡單及處理效果顯著的特點。混凝劑按照化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為無機混凝劑、有機混凝劑和復(fù)合型混凝劑三種。
聚合氯化鋁(PAC)是一種應(yīng)用廣泛的無機高分子混凝劑，具有對有機物和濁度去除率高的特點。但隨著社會對飲用水標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，PAC因存在pH適用范圍窄、投加量大、色度去除率效果差、對高濃度有機污染廢液處置效率低等問題已使其無法滿足現(xiàn)今水處理行業(yè)的要求。考慮到處置過程中混凝劑的性質(zhì)是影響混凝效果的一個非常關(guān)鍵因素。因此對PAC混凝劑進行改性，研發(fā)新的合成法，是解決PAC使用過程中現(xiàn)存問題的有效思路。
二氧化鈦(TiO2)是最早應(yīng)用于廢液中有機污染物光催化降解領(lǐng)域的半導(dǎo)體材料之一，至今仍有廣泛應(yīng)用。然而，純二氧化鈦材料的光生電子-空穴對復(fù)合速率較快，將其應(yīng)用于高濃度有機廢液處置時表現(xiàn)出較低的催化降解效率，所需處置時間較長。
因此，基于PAC和二氧化鈦基本特性，將PAC和二氧化鈦合為一體，研發(fā)一種既能彌補雙方缺陷且又能充分利用雙方優(yōu)勢的新材料以提高混凝效果和光催化性能是解決上述問題的關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種工藝簡單的鋁鈦基光催化混凝劑的制備方法。
本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供了該制備方法制得的鋁鈦基光催化混凝劑及其應(yīng)用。該鋁鈦基光催化混凝劑既具有絮凝吸附效果又具備光催化性能，其pH適用范圍廣，能實現(xiàn)最高97％COD和99％色度去除。
技術(shù)方案：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鋁鈦基光催化混凝劑的制備方法，包括以下步驟：
步驟一、將氯化鋁與氫氧化鈉水溶液混合，攪拌均勻，得到氯化鋁沉淀漿；
步驟二、將鈦粉與步驟一得到的氯化鋁沉淀漿混合，攪拌均勻，得到鈦摻氯化鋁沉淀漿；
步驟三、對鈦摻氯化鋁沉淀漿進行低溫等離子體照射得到鋁鈦基混凝漿；
步驟四、在50～150℃條件下將鋁鈦基混凝漿烘干，研磨成粉，得到鋁鈦基混凝粉；
步驟五、在200～300℃條件下將鋁鈦基混凝粉煅燒2～4小時，得到鋁鈦基光催化混凝劑。
其中，所述步驟一的氫氧化鈉水溶液濃度為0.1～1.5M。
其中，所述步驟一的氯化鋁與氫氧化鈉水溶液的固液比為5～15∶100g/mL。
其中，所述步驟二的鈦粉與氯化鋁沉淀漿質(zhì)量比為2.5～12.5∶100。
其中，所述步驟三低溫等離子體作用電壓為10～50kV，低溫等離子體作用氣氛為氧氣，低溫等離子體照射時間為2～6小時。
其中，所述步驟四的鋁鈦基混凝粉的平均粒徑為10～130微米。
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