[发明专利]一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法

摘要

本发明公开了一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法，在酸性条件下使得羊毛发生水解生成氨基酸类小分子物质，最后在水热反应过程中生成的纳米二氧化钛晶粒进行掺杂改性，在晶粒表面包裹一层有机物质薄膜，制得高光催化性能的纳米二氧化钛。本发明采用水热法，在低温水热、强酸性环境中添加羊毛短纤维，纳米二氧化钛晶体在生成、长大的过程中，羊毛纤维同步水解生成小分子的有机物，从而对二氧化钛晶粒进行杂化和表面接枝改性，无需添加其他化学试剂和表面活性剂，制备工艺简单，溶液最终呈中性，排放物不会对环境造成二次污染。

主权项

1.一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法，其特征在于，具体制备过程为：步骤1，利用钛盐制备前驱体溶液，前驱体溶液的配制过程为：称取钛盐，将其溶解到无水乙醇中，搅拌均匀后，缓慢加入去离子水，得白色乳状透明溶液，再利用盐酸或硫酸调节其pH至1～2，得前驱体溶液，备用；步骤2，废旧羊毛预处理，得羊毛短纤维，羊毛预处理的具体过程为：步骤2.1：称取废旧羊毛，将其置于碱性混合液中浸泡处理30～50min，然后用30℃～50℃无水乙醇溶液浸泡10～20min，再用去离子水漂洗1～3次，最后将洗净的羊毛在80℃～110℃条件下烘干；步骤2.2：用旋转扭刀式纤维切断机将步骤1.1所得羊毛切断成长度小于5mm的短纤维；步骤3，利用步骤1所得的前驱体溶液与步骤2所得羊毛短纤维进行纳米二氧化钛粉体的制备，纳米二氧化钛粉体的具体制备过程为：步骤3.1：将步骤1所得羊毛短纤维浸泡在步骤2所得前驱体溶液中5～10min后，转移至高温高压反应釜中，密封后将高温高压反应釜置于均相反应器中，以1℃/min～3℃/min速率升温至110℃～130℃，以100～200转/min速率恒温反应2h～5h后，冷却至室温，进行离心处理；步骤3.2：将离心后的上层清液倒掉，残液浸泡在丙酮溶液中，在频率40kHz、功率100W条件下超声清洗10～20min，然后浸泡在无水乙醇溶液中超声清洗10～20min，接着用去离子水超声清洗3次，每次5～10min，最后在100℃～120℃条件下真空烘干，研磨后，即得纳米二氧化钛粉体。