[发明专利]负载钛酸盐的生物质碳气凝胶吸附剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种负载钛酸盐的生物质碳气凝胶吸附剂的制备方法，其特征在于包括：

将生物质原料于150～200℃处理8h以上，之后对所获固形物进行冷冻干燥处理，获得生物质碳气凝胶；以及，

使所述生物质碳气凝胶与含钛试剂的溶液充分接触，所述含钛试剂选自在水热条件下能够分解生成二氧化钛的化合物，之后在强碱溶液中进行水热反应，获得负载钛酸盐的生物质碳气凝胶吸附剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：

1)将生物质原料于150～200℃处理8～24h，

2)将步骤1)所获固形物于-50～-80℃冷冻8～24h，再于-50～-80℃干燥24～72h，获得生物质碳气凝胶；

3)将所述生物质碳气凝胶置于含钛试剂的溶液中振荡20～60min，之后浸渍12～48h，之后转移至强碱溶液中，振荡20～60min，并于150～200℃进行水热反应12～48h，获得负载钛酸盐的生物质碳气凝胶吸附剂。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述生物质原料包括柚子皮、西瓜皮、莴苣和核桃皮中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述的强碱选自NaOH或KOH。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)还包括：在反应完成后，将所获固形物置于清洗液中浸渍8～24h；优选的，所述清洗液包括乙醇和水的组合；尤其优选的，所述乙醇与水的体积比为0：1～1：0。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)还包括：在保护性气氛中，对所述生物质碳气凝胶进行高温碳化处理，其中的碳化处理的温度为700～900℃，时间为1～3h，获得高温碳化气凝胶。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述含钛试剂包括钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、四氯化钛、硫酸钛中的任意一种或两种以上的组合，优选为钛酸四丁酯和/或钛酸四异丙酯。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述含钛试剂的溶液包括体积比为1：0～1：3的含钛试剂与溶剂；优选的，所述溶剂包括乙醇；

和/或，所述强碱溶液的浓度为1～10mol/L；

和/或，步骤3)还包括：在水热反应完成后，以清洗液对所获反应产物进行洗涤，之后于80～150℃干燥12～48h，获得负载钛酸盐的生物质碳气凝胶吸附剂；优选的，所述清洗液包括乙醇和水的组合。

8.由权利要求1-7中任一项所述方法制备的负载钛酸盐的生物质碳气凝胶吸附剂；优选的，所述负载钛酸盐的生物质碳气凝胶吸附剂对铷离子和/或铯离子的吸附容量在2.0mmol/g以上。

9.权利要求8所述的负载钛酸盐的生物质碳气凝胶吸附剂于吸附分离铷离子和/或铯离子中的应用。

10.一种铷离子和/或铯离子的吸附分离方法，其特征在于包括：使权利要求8所述的负载钛酸盐的生物质碳气凝胶吸附剂与含有铷离子和/或铯离子的溶液接触。