[发明专利]一种自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶及其制备方法与应用有效
| 申请号： | 201810507155.2 | 申请日： | 2018-05-24 |
| 公开（公告）号： | CN108689396B | 公开（公告）日： | 2019-11-05 |
| 发明（设计）人： | 袁登森;张涛;邱凤仙;杨冬亚;欧忠平;戴玉婷 | 申请（专利权）人： | 江苏大学 |
| 主分类号： | C01B32/05 | 分类号： | C01B32/05;C01G23/053 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 212013 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 生物质碳 气凝胶 自组装 花状 二氧化钛 二氧化钛纳米棒 制备 应用 表面润湿性能 二氧化钛材料 制备方法工艺 超疏水性能 多级孔结构 生物质材料 表面结构 表面原位 绿色环保 碳气凝胶 吸油倍率 油水分离 有机污染 有效控制 可循环 孔结构 生物质 碳纤维 组装 治理 | ||
1.一种自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶材料，其特征在于：所述材料为生物质碳气凝胶表面原位组装一层二氧化钛纳米棒，形成以生物质碳纤维为核，二氧化钛纳米棒为壳的生物质碳气凝胶，具有多级孔结构；所述材料具有二氧化钛纳米花结构，材料直径为5～15μm，长度大于30μm，外壳二氧化钛纳米棒长为0.5～3μm。
2.如权利要求1所述自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.二氧化钛生物质碳气凝胶的制备：
（1）生物质碳气凝胶加入浓硝酸溶液中，置于烘箱内反应后分别用蒸馏水和乙醇洗涤烘干，得活化后生物质碳气凝胶；
（2）将钛酸异丙酯加入到盐酸溶液中，配制成二氧化钛前驱体溶液；将步骤a（1）中得到的活化后生物质碳气凝胶加入到二氧化钛前驱体溶液中，置于烘箱内反应后分别用蒸馏水和乙醇洗涤，烘干，得二氧化钛生物质碳气凝胶；
b．二氧化钛生物质碳气凝胶的疏水改性：
将上述步骤a中所制得二氧化钛生物质碳气凝胶于氢气氛围中热解，得到具有疏水性的二氧化钛生物质碳气凝胶。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：上述步骤a（1）中所述的浓硝酸的浓度为65～68wt%，生物质碳气凝胶和浓硝酸溶液的用量比为1g：0.5～5mL。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：上述步骤a（2）中所述的二氧化钛前驱体溶液为每100mL盐酸溶液中加入1～3g钛酸异丙酯，所述盐酸浓度为5～8M。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：上述步骤a（2）中所述的活化后生物质碳气凝胶与二氧化钛前驱体溶液的用量比为1：0.3～0.7。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：上述步骤b中所述热解为以1～5℃/min速率升温至300～600℃，保温1～4h后以2～5℃/min速率降温。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：上述步骤b中所述热解为以2℃/min速率升温至400℃，保温2h后以3℃/min速率降温。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：上述步骤b中所述氢气氛围为氢气的气流量为1～5mL/s。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：上述步骤b中所述氢气氛围为氢气的气流量为3mL/s。
10.权利要求1所述自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶材料的应用，其特征在于：将所述自组装花状二氧化钛生物质碳气凝胶作为吸附材料，用于吸附分离废水含有的油或有机溶剂。
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