[发明专利]一种由粉煤灰制备钛掺杂介孔二氧化硅纳米材料的方法有效

专利信息
申请号: 201611073724.4 申请日: 2016-11-29
公开(公告)号: CN106732332B 公开(公告)日: 2018-12-18
发明(设计)人: 王毅;王邦达;李磊 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: B01J20/12 分类号: B01J20/12;B01J20/30;B01J21/08;B01J35/10;B01J20/28;C02F1/28;C02F1/32
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 罗文群
地址: 100084*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明涉及一种由粉煤灰制备钛掺杂介孔二氧化硅纳米材料的方法,属于环保污染处理材料技术领域。本方法采用粉煤灰提铝资源化过程中产生的脱硅废液为主要原料,将钛酸四丁酯和三乙醇胺溶于正庚烷作为钛源,并与脱硅废液混合,用超声高速搅拌法获得悬浮分散体系,通过界面水解共缩聚作用制备了钛掺杂介孔二氧化硅纳米复合材料。本发明方法有效提高了活性钛在二氧化硅中的结构稳定性和均匀性分布,并且复合材料具有较大的比表面积和较好的介孔有序性,产品对染料废液等有机污染物的吸附和分解处理能力强,合成工艺简单,并且能循环回用,同时实现以废治废,大大降低原料使用和生产成本。
搜索关键词: 一种 粉煤 制备 掺杂 二氧化硅 纳米 材料 方法
【主权项】:
1.一种由粉煤灰制备钛掺杂介孔二氧化硅纳米材料的方法,其特征包括以下步骤:(1)在120℃条件下,将粉煤灰与质量百分比浓度为20%的氢氧化钠溶液在高压反应釜中反应2小时,粉煤灰与氢氧化钠溶液的质量比为:粉煤灰:氢氧化钠溶液=(0.1~0.5):1,待溶液冷却至室温后,过滤分离得到粉煤灰脱硅液,在粉煤灰脱硅液中加入表面活性剂,混合均匀,得到第一混合液,其中,表面活性剂的加入质量比为:粉煤灰脱硅液:表面活性剂=(10~25):1,所述的表面活性剂为明胶、十六烷基三甲基溴化铵、聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物、阿拉伯树胶粉或十二胺中的任何一种或多种以任何比例混合;(2)将三乙醇胺1份与钛酸四丁酯5~30份溶于10~60份正庚烷中,混合均匀,得到第二混合液;(3)将上述步骤(1)制备的1份第一混合液与5~20份蒸馏水混匀,加入上述步骤(2)制备的0.5~3份第二混合液,在500W的超声波粉碎机中高速搅拌1~5分钟,然后用硫酸调节pH值至3~8,持续搅拌12~48小时后过滤,分离得到固体;(4)将上述步骤(3)得到的固体置于马弗炉中,在450~550℃下焙烧2小时,得到钛掺杂介孔二氧化硅纳米材料。
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