[发明专利]一种多孔钛酸盐整体复合柱的制备方法及应用

权利要求书

1.一种多孔钛酸盐整体复合柱的制备方法及应用，其特征在于：该整体柱是由作为支撑骨架的陶瓷纤维和复制了棉花纤维结构的贯穿钛酸盐管道构成。

2.根据权利要求1所述的一种多孔钛酸盐整体复合柱的制备方法及应用，其特征在于：以陶瓷纤维纸为支撑原料，以棉花纤维为模板剂，采用溶胶凝胶法制备的多孔整体复合柱，其贯穿性管道壁之间由微孔相互交联，形成通透结构，管孔孔径在5μm-20μm。

3.根据权利要求1或2所述的一种多孔钛酸盐整体复合柱的制备方法及应用，其特征在于：陶瓷纤维骨架表面由纳米钛酸盐覆盖，管道壁也由纳米钛酸盐晶粒组成，钛酸盐晶体粒径在20nm-100nm，所述的钛酸盐为钛酸钙、钛酸锶、钛酸锶钡、钛酸钡中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种多孔钛酸盐整体复合柱的制备方法及应用，包括以下步骤：

（1）将陶瓷纤维纸（厚度0.5mm）裁剪成合适面积的方形，于900℃灼烧2h，冷却到室温，于6mol/L盐酸中浸泡活化30min，水洗至近中性，105℃烘干；

（2）棉花纤维铺成与（1）所述陶瓷纤维纸相同面积及形状的薄片；

（3）钛酸盐溶胶的制备：在剧烈搅拌下，将钛酸丁酯引入柠檬酸的双氧水溶液中，用氨水调节溶液的pH3-4，一定温度下搅拌一定时间形成Ti(IV)前驱体溶液，分别将钙（或锶/钡、或锶、或钡）的硝酸盐溶于檬酸溶液中，形成稳定的金属离子的前驱体溶液，混合Ti(IV)和碱土金属离子的前驱体溶液，使得柠檬酸与总碱土金属离子摩尔比为2∶1，若为钛酸锶/钡，则钡、锶和钛的摩尔比为0.5：0.5：1，继续搅拌1 h即得钛酸盐溶胶；

（4）将（1）所述处理好的陶瓷纤维纸和（2）所述棉花纤维分别浸渍于（3）所述溶胶中30min，取出后两片叠合，陶瓷纤维纸层在外，卷成紧实的多层复合小柱，于105℃烘干，600℃-900℃灼烧6h，脱除棉花纤维模板，钛酸盐凝胶转化成多孔管状钛酸盐，得到了陶瓷纤维和多孔钛酸盐相间的整体复合柱；

（5）多孔钛酸盐整体复合柱可用于分析领域中痕量重金属的预富集分离和水处理领域中重金属的吸附净化。