[发明专利]一种饮用水净化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及饮用水处理领域，特别涉及一种饮用水净化剂及其制备和使用方法。

背景技术

自上世纪70年代末以来，国内外已有大量有关光催化剂处理各类污水的研究报道，其降解对象涉及酚类、染料等多种重要有机化合物和部分无机化合物。常用的光催化剂有：TiO₂、CdS、ZnO、ZnS、AgI 等半导体材料，由于 TiO₂化学性质及光学性质较为稳定，光催化活性较高、无害化而被广为研究。但悬浮相型TiO₂催化剂在使用过程中存在催化剂易凝聚失活和回收难等缺点，限制了其在水处理方面的应用；负载型TiO₂催化剂具有易分离、便于回收、可重复使用等优点，是当前半导体光催化材料领域研究的热点之一。目前常用的载体有：SiO₂、活性炭、玻璃纤维、粘土(或其他天然矿物)、可聚糖、沸石和金属类等，与单一二氧化钛体系相比，负载的TiO₂-体系液固分离较为容易，可回收重复使用，因此负载型TiO₂光催化剂成为人们研究的热点。

但目前用于水处理的负载型TiO₂光催化剂的处理效果还不够理想，利用木鱼石负载纳米TiO₂处理饮用水也从未涉足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理效果好的饮用水净化剂，该饮用水净化剂处理效果好。

本发明的另一目的在于提供上述饮用水净化剂的制备方法。

本发明的又一目的在于提供上述饮用水净化剂的使用方法。

本发明的目的是通过如下技术措施实现的：

一种饮用水净化剂，其特征在于：它是以二氧化钛为催化剂、木鱼石为载体制得的复合微球；所述木鱼石首先要通过聚乙烯醇和海藻酸钠进行包埋、制成木鱼石微球，再涂覆纳米二氧化钛层。聚乙烯醇和海藻酸钠均为市售产品。

为了提高制得的木鱼石微球的吸附活性，上述海藻酸钠、聚乙烯醇和木鱼石的质量比为1：1～10： 1～12，进一步优选为1：6：8。

为了进一步提高木鱼石微球的吸附活性以及稳定性，还将上述制得的木鱼石微球进行固化处理，然后再涂覆纳米二氧化钛层；所述对木鱼石微球的固化处理中采用的是含1～10%（优选为2%）CaCl₂的饱和硼酸溶液，以质量百分含量计。（含CaCl₂的饱和硼酸溶液按如下配置的：如含2% CaCl₂的饱和硼酸溶液是称取2份CaCl₂加入到98份饱和硼酸溶液中）

为了提高本发明饮用水净化剂降解水中有机物及沉淀不稳定金属离子的能力，优选地，纳米二氧化钛首先要经过预处理，具体是将纳米二氧化钛与无水乙醇按质量比为1：2～10（优选质量比为1：4）溶解成悬浮液，醇解的同时加入体积百分浓度为5～20%（优选为10%）的乙酰丙酮，用体积百分浓度为2～10%（优选为5%）的HNO₃调节pH值为2～3，放入震荡箱里，在温度20～80℃（优选为50℃），转速100～200 r/min（优选为160r/min），醇化1～9 h（优选为5 h），取出、陈化3～5天，待用。

一种饮用水净化剂的制备方法，其特征在于：首先将木鱼石和纳米二氧化钛进行预处理；

所述将木鱼石的预处理是将其粉碎过100-400目筛（优选为200目），用质量浓度为2-10%（优选5%）的NaOH溶液洗涤5～7次去除表面所附带的阴阳离子，再用去离子水清洗同样的次数过后，放于烘箱里面烘干，待用；

所述将纳米二氧化钛的预处理是将纳米二氧化钛与无水乙醇按质量比为1：2～10（优选质量比为1：4）溶解成悬浮液，醇解的同时，以1mL/min～10mL/min（优选速度为5mL/min）的速率加入体积百分浓度为5～20%（优选10%）的乙酰丙酮，用体积百分浓度为2～10%（优选5%）的HNO₃调节pH值为2～3，放入震荡箱里，在温度20～80℃（优选50℃），转速100～200 r/min（优选160r/min），醇化1～9 h（优选5 h），取出、陈化3～5天得到纳米二氧化钛溶液，待用；

然后再按如下步骤制备木鱼石/纳米TiO₂复合微球：