[发明专利]一种片片堆积的棒状γ-Al2O3及其制备方法和应用

说明书

本发明属于污水净化领域。一种片片堆积的棒状γ‑Al₂O₃，其特征在于，所述棒状γ‑Al₂O₃是由片层相互堆叠组成的，且片与片之间的堆积孔为介孔；片层的厚度≤10nm。一种片片堆积的棒状γ‑Al₂O₃的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)称5.6g的碱性溶剂的水溶液，溶于50mL水中，室温下搅拌5min；(2)将2.4g的仲丁醇铝加入到步骤(1)得到的稀释了的碱性溶剂的水溶液中，搅拌5min后静置；(3)将得到的沉淀过滤、烘干，在550℃下煅烧4h，得到一种片片堆积的棒状γ‑Al₂O₃。制备方法非常简单，且产量大，应用于吸附污水中的有机大分子，表现出高的吸附效率。

技术领域

本发明属于污水净化领域，具体涉及一种污水净化吸附剂材料及其制备方法，该材料可作为在污水净化过程中的吸附剂材料。

背景技术

随着工业的发展，社会的进步，水污染益成为严峻的话题。工业废水和生活废水严重地影响着人们的生活环境和身体健康。在这种情况下，污水处理成为了科学家们研究的热点。具有等积孔的污水净化吸附剂材料，因其高的比表面积，高吸附效率，引起了广泛的关注。吸附剂自身的形貌和内部孔径大小，对吸附剂的吸附性能有很大的影响。孔径较大，形貌为片状的吸附剂，比表面积高，吸附效率也会相应增高。

微孔分子筛内部具有丰富微孔（<2nm）孔道，比表面积高，是用作吸附剂的理想材料。但是，因其孔道的孔径较小（<2nm），许多有机大分子不能被吸附，所以微孔在实际用作吸附剂方面受到了很大的限制。

1992年，Mobile公司的研究人员利用烷基季铵盐阳离子表面活性剂为模板，成功合成具有高比表面和规则孔道的有序介孔SiO₂分子筛MCM-41，拉开了研究介孔材料的序幕。1998年，赵东元等人利用非离子性表面活性剂P123为模板，制备出二维六方有序介孔SBA-15介孔分子筛。SBA-15在孔径和孔壁上有所突破，材料的热稳定性和水热稳定性有了显著的提高。MCM-41和SBA-15因其具有较大的孔道（2-50nm），在吸附有机大分子方面，表现出优异的性能。

自发自组装形成的具有等积孔的棒状γ-Al₂O₃，因其特有的微孔-介孔结构，比表面积高，γ-Al₂O₃能够对水污染物（刚果红）有很好的吸附效率。更重要的是，在制备γ-Al₂O₃的过程中，不会产生对环境有害的污染物，且反应过程简单，操作可行，产率较高，是一种可批量生产的高吸附效率的吸附剂材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种片片堆积的棒状γ-Al₂O₃及其制备方法和应用，制备方法非常简单，且产量大，应用于吸附污水中的有机大分子时，表现出高的吸附效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种片片堆积的棒状γ-Al₂O₃（即一种高吸附效率的吸附剂材料），其特征在于，所述棒状γ-Al₂O₃是由片层相互堆叠组成的，且片与片之间的堆积孔为介孔；片层的厚度≤10nm。

根据上述技术方案，片片堆积的棒状γ-Al₂O₃（棒）的横截面直径约为600nm，棒长为2-9微米。

上述一种片片堆积的棒状γ-Al₂O₃的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1) 称5.6g的碱性溶剂的水溶液，溶于50mL水中，室温下搅拌5min，得到稀释了的碱性溶剂的水溶液；