[發明專利]一種共價鍵型硅鈦絮凝劑及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110560161.6
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113120998B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 杜志平;鞏祖鵬;趙華章;李劍鋒
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/54;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/30;C02F101/34
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

1.一種共價鍵型硅鈦絮凝劑，其特征在于：通過以下步驟制得：

步驟1，將硅烷偶聯劑Y-R-Si-(R’)_n(OR”)_(3-n)、鈦鹽與溶劑混合，其中R、R’、R”分別為碳數為1-20的烷基，Y為功能基團；

步驟2，在室溫下快速攪拌并緩慢滴加堿溶液，形成混合溶液；

步驟3，將混合溶液靜置熟化后，即得共價鍵型雜化硅鈦絮凝劑；

所述硅烷偶聯劑Y-R-Si-(R’)_n(OR”)_(3-n)為三甲基[3-(三乙氧基硅基)丙基]氯化銨、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷中的一種；所述鈦鹽為四氯化鈦、硫酸鈦或異丙醇鈦中的一種。

2.根據權利要求1所述的一種共價鍵型硅鈦絮凝劑，其特征在于：所述溶劑為去離子水；所述堿溶液為NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、NaHCO₃溶液中的一種。

3.根據權利要求2所述的一種共價鍵型硅鈦絮凝劑，其特征在于：所述混合溶液中Si/Ti摩爾比為0.01～1.0；所述堿溶液的堿化度即氫氧根與鈦離子摩爾比為0～2.0。

4.根據權利要求3所述的一種共價鍵型硅鈦絮凝劑，其特征在于：所述步驟3中熟化的時間為12h～48h。

5.根據權利要求4所述的一種共價鍵型硅鈦絮凝劑，其特征在于：得共價鍵型雜化硅鈦絮凝劑的總鈦濃度為0.2mol/L，pH為2.0～5.0。

6.一種如權利要求1-5任意一項所述共價鍵型硅鈦絮凝劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1，將硅烷偶聯劑Y-R-Si-(R’)_n(OR”)_(3-n)、鈦鹽與溶劑混合，其中R、R’、R”分別為碳數為1-20的烷基，Y為功能基團；

步驟2，在室溫下快速攪拌并緩慢滴加堿溶液，形成混合溶液；

步驟3，將混合溶液靜置熟化后，即得共價鍵型雜化硅鈦絮凝劑。

7.根據權利要求6所述的一種共價鍵型硅鈦絮凝劑的制備方法，其特征在于：所述硅烷偶聯劑Y-R-Si-(R’)_n(OR”)_(3-n)為三甲基[3-(三乙氧基硅基)丙基]氯化銨、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷中的一種；所述鈦鹽為四氯化鈦、硫酸鈦或異丙醇鈦中的一種；所述溶劑為去離子水；所述堿溶液為NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、NaHCO₃溶液中的一種。

8.根據權利要求7所述的一種共價鍵型硅鈦絮凝劑的制備方法，其特征在于：所述混合溶液中Si/Ti摩爾比為0.01～1.0；所述堿溶液的堿化度即氫氧根與鈦離子摩爾比為0～2.0。

9.根據權利要求8所述的一種共價鍵型硅鈦絮凝劑的制備方法，其特征在于：所述步驟3中熟化的時間為12h～48h；得共價鍵型雜化硅鈦絮凝劑的總鈦濃度為0.2mol/L，pH為2.0～5.0。

10.如權利要求1所述的一種共價鍵型硅鈦絮凝劑的應用，其特征在于：用于含腐殖酸、氮磷廢水凈化和城市污水處理過程。