[发明专利]一种多孔材料负载的复合水处理材料

说明书

本发明提供了一种多孔材料负载的复合水处理材料，其特征在于：复合水处理材料由如下方法制备：制备多孔氧化铝主载体；制备改性纤维素次级载体；提供纳米氧化锌粒子；将多孔氧化铝主载体、改性纤维素次级载体以及纳米氧化锌粒子加入去离子水中，并进行搅拌，得到多孔材料负载的水处理催化剂溶液；对多孔材料负载的水处理催化剂溶液进行过滤，得到固体产物；对固体产物进行碳化处理，得到复合水处理材料。本发明的制备方法能够最大限度的防止纳米氧化锌的团聚，保证纳米氧化锌在载体材料上均匀分布，由于加入次级载体材料，导致次级载体材料优先填充和占位主载体材料内部空隙，导致纳米氧化锌只能分布于主载体材料表面。

技术领域

本发明涉及水处理领域，特别涉及多孔材料负载的复合水处理材料。

背景技术

光催化氧化技术是20世纪70年代发展起来的新型研究方法，光催化材料具有广谱抗菌、除臭等特点，同时能够将空气及水中有机污染物分解为无害物质，在环境治理方面显示了巨大的应用潜力。进入20世纪80年代，环境污染问题越来越引起人们的重视，光催化氧化技术被陆续应用于大气和水体中难生物降解有机污染物的处理中，效果显著。综合众多研究表明，在废水处理的过程中，催化剂的加入可以使有机物得到彻底的降解，达到完全矿化，十分有效地提高了对有机污染物的去除率，同时可以使有机物的降解反应条件变得温和，从而大大减少工程费用。目前，对光催化材料的研究主要集中在纳米TiO2、ZnO、CdS等材料上，但将这些光催化剂应用于实际生产中还存在一些问题，主要表现在以下三个方面：(1)催化效率较低，对于处理高浓度或大量的工业废水存在困难；(2)对日光的利用率较低，这些光催化剂能利用的只是太阳光中的紫外线部分，而这部分仅占太阳光的4％～6％；(3)目前的负载技术，还无法实现使催化剂维持高催化活性，同时又能满足特定材料理化性能以及催化剂牢固均匀地负载在不同材料表面这一状态。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供多孔材料负载的复合水处理材料，从而克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种多孔材料负载的复合水处理材料，其特征在于：复合水处理材料由如下方法制备：制备多孔氧化铝主载体；制备改性纤维素次级载体；提供纳米氧化锌粒子；将多孔氧化铝主载体、改性纤维素次级载体以及纳米氧化锌粒子加入去离子水中，并进行搅拌，得到多孔材料负载的水处理催化剂溶液；对多孔材料负载的水处理催化剂溶液进行过滤，得到固体产物；对固体产物进行碳化处理，得到复合水处理材料。

优选地，上述技术方案中，其中，制备多孔氧化铝主载体具体包括如下步骤：提供氧化铝粉末、烧结助剂以及粘结剂；混合氧化铝粉末、烧结助剂以及粘结剂，得到混合料；对混合料进行球磨；对球磨之后的混合料进行冷等静压，得到块状料；对块状料进行热压烧结，得到多孔氧化铝块体；破碎多孔氧化铝块体。

优选地，上述技术方案中，以重量份计，氧化铝粉末占100-150份，烧结助剂占5-10份，粘结剂占5-10份。

优选地，上述技术方案中，冷等静压具体工艺为：冷等静压压力为30-50MPa，冷等静压时间为10-20min。

优选地，上述技术方案中，热压烧结具体工艺为：烧结温度为1350-1400℃，烧结压力为40-60MPa，烧结时间为4-5h，升温速率为5-8℃/min。

优选地，上述技术方案中，制备改性纤维素次级载体具体为：提供木质纤维素；将木质纤维素溶解于丙酮溶剂中，得到纤维混合溶液；将纤维混合溶液放入萃取釜中；向萃取釜中通入二氧化碳气体，并保压第一时间，得到改性纤维素次级载体预成型体。

优选地，上述技术方案中，纤维混合溶液浓度为180-220g/L，向萃取釜中通入二氧化碳气体，并保压第一时间具体工艺为：保压温度为50-60℃，保压压力为20-30MPa，保压时间为180-210min。