[發(fā)明專利]仿“呼吸-光合作用”的分層TiO2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110364832.1
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113058543A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡京宇;楊喆;孔正;姚戎;潘玉航;沈意;宋爽
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01J20/30;B01J20/34;B01J21/10;B01J21/20;C02F1/28;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

1.仿“呼吸-光合作用”的分層TiO₂/LDH吸附劑在降解水體中有機污染物中的應(yīng)用，其特征在于所述吸附劑是以TiO₂顆粒為光催化劑，將TiO₂顆粒負載在分層層狀鎂鋁雙氫氧化物L(fēng)DH基底上，形成的分層TiO₂/LDH復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述的仿“呼吸-光合作用”的分層TiO₂/LDH吸附劑在降解水體中有機污染物中的應(yīng)用，其特征在于所述吸附劑的制備方法包括如下步驟：

1）采用尿素水解法水熱合成CO₃^2?-LDH，即得到以CO₃^2?作為插層陰離子的LDH材料；

2）然后采用鹽酸法從制備的CO₃^2?-LDH中脫除碳酸根離子，具體步驟為：將0.4~3.0g步驟1）所得CO₃^2?-LDH材料分散到400~600 mL含有0.5~1.5M NaNO₃和2.0~4.0mM HNO₃的水溶液中，氮氣吹掃后密封，室溫攪拌反應(yīng)40~60 h；反應(yīng)結(jié)束后離心分離，所得固體用水洗滌后即得MgAlNO₃-LDH，將其標記為NO₃-LDH材料；

3）將步驟2）所得NO₃-LDH材料與甲酰胺按照0.001~0.003的固液比混合，固液比的單位是g/mL，氮氣吹掃后密封，超聲處理形成膠體懸浮液；

4）將TiO₂按照0.001~0.003的固液比分散到甲酰胺中，固液比的單位是g/mL，得到TiO₂懸浮液；將TiO₂懸浮液與步驟3）所得膠體懸浮液按照0.2~0.4的體積比混合，室溫攪拌20~30h后，離心分離、洗滌、干燥得到所述分層TiO₂/LDH吸附劑產(chǎn)品。

3.如權(quán)利要求2所述的仿“呼吸-光合作用”的分層TiO₂/LDH吸附劑在降解水體中有機污染物中的應(yīng)用，其特征在于步驟2）中，室溫攪拌反應(yīng)的時間是45~50h，離心分離的轉(zhuǎn)速為8000~10000rpm，離心時間為8~12分鐘。

4.如權(quán)利要求2所述的仿“呼吸-光合作用”的分層TiO₂/LDH吸附劑在降解水體中有機污染物中的應(yīng)用，其特征在于步驟3）中，超聲處理的時間為20~25h。

5.如權(quán)利要求1所述的仿“呼吸-光合作用”的分層TiO₂/LDH吸附劑在降解水體中有機污染物中的應(yīng)用，其特征在于所述有機染料為甲基橙、亞甲基藍中的至少一種。

6.如權(quán)利要求1所述的仿“呼吸-光合作用”的分層TiO₂/LDH吸附劑在降解水體中有機污染物中的應(yīng)用，其特征在于將吸附劑投入含有機染料的水體中，于避光條件下吸附飽和后，通過太陽光輻射實現(xiàn)有機染料的去除和吸附劑的再生。

7.如權(quán)利要求2所述的仿“呼吸-光合作用”的分層TiO₂/LDH吸附劑在降解水體中有機污染物中的應(yīng)用，其特征在于步驟1）中，采用尿素水解法水熱合成CO₃^2?-LDH的具體步驟為：將Mg(NO₃)₂·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O、尿素一并溶解于去離子水中，攪拌形成透明溶液，然后放入聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中，于130-150℃烘箱中反應(yīng)20-30h后，過濾，濾渣經(jīng)醇洗、水洗數(shù)次后烘干，即得到CO₃^2?-LDH材料；其中Mg(NO₃)₂·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O、尿素三者的質(zhì)量比是1:0.6~0.8:1~1.2。