一种利用氢氧化钠处理羊粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，包括如下工艺步骤：取新鲜的羊粪，制成粪浆，置于捣碎匀浆机内，捣碎匀浆10-20min，加入氢氧化钠固体，继续捣碎匀浆20-30min，密闭，在70-90℃条件下保温20-24h，得到均质碱化羊粪胶，在持续搅拌条件下，将钛酸四丁酯缓慢滴加入得到的碱化羊粪胶中，搅拌均匀，得到含钛羊粪胶，将碱土金属化合物的饱和水溶液滴加入制得的含钛羊粪胶中，混合均匀，加热至80-90℃，保温搅拌蒸发，于105℃烘干，制成钛-碱土金属-羊粪干凝胶，将钛-碱土金属-羊粪干凝胶于650-950℃条件下，空气氛围中煅烧5-6h，得到纳米钛酸盐吸附剂。本发明专利技术利用和处理羊粪的同时，制备一种低成本的、高性能的纳米钛酸盐类重金属吸附材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境保护
，特别涉及一种利用氢氧化钠处理羊粪制备纳米钛 酸盐吸附剂的方法。
技术介绍
随着养羊业的发展，羊粪的排放给环境带来了很大的压力。对于羊粪的处理和利 用，传统的方法是堆肥。但是传统的堆肥发酵方法周期长，养分易流失，污染环境。羊是草食 性动物，粪便干而细，羊粪中富含纤维素，木质素，蛋白质，各种氨基酸和胶体物质等可利用 的宝贵资源。彭江晨和芮旭婷用羊粪制备水处理的助凝剂（ZL201210484952.6);刘伟等， 利用羊粪制备消毒杀菌剂和液体铵钾复合肥（ZL 201310251712.6);陈文业等将羊粪用作 防沙固沙（申请号201310748256. 6)材料等。但是，这些方法由于成本等问题，还未广泛应 用，目前，大量的羊粪还不能充分的资源化利用。 纳米钛酸盐是一类稳定的高性能重金属吸附剂，一般都是采用溶胶-凝胶煅烧 法合成（张东，侯平，化学学报，2009年，67卷12期：P1336-1342 ;张东，王敏，谭玉玲，化 学学报，2010 年，16 期，pl641_1648 ;Dong Zhang，Chun-li Zhang，Pin Zhou，Journal of Hazardous Materials，2011年，186卷2-3期，p971 - 977)。该方法要用到柠檬酸、油酸、醋 酸、聚乙二醇、乙醇和纤维素等作为分散剂、络合剂、催化剂和模板剂，但是所用的材料、试 剂价格都很高，合成的钛酸盐成本很高，限制钛酸盐吸附剂在实际中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的，是提供一种利用氢氧化钠处理羊粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方 法，本方法生产工艺简单，成本低，同时解决了羊粪的污染问题。 采用的技术方案是： ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： (1)、取新鲜的羊粪，调整含水率为88-90%，制成粪浆，置于捣碎匀浆机内，捣碎匀 浆10-20min，加入粪浆质量的5-20%的氢氧化钠固体，继续捣碎匀浆20-30min，密闭，在 70-90°C条件下保温20-24h，得到均质碱化羊粪胶，备用； (2)、按粪浆与钛酸四丁酯质量比为1:0. 2-2取钛酸四丁酯，在持续搅拌条件下， 将钛酸四丁酯缓慢滴加入步骤（1)中得到的碱化羊粪胶中，搅拌均匀，得到含钛羊粪胶，备 用； (3)、按碱土金属和钛摩尔比为1:1称取碱土金属化合物，加水配制成碱土金属化 合物的饱和水溶液，滴加入步骤（2)中制得的含钛羊粪胶中，混合均匀，加热至80-90°C，保 温搅拌蒸发，于l〇5°C烘干，制成钛-碱土金属-羊粪干凝胶，备用； (4)、将步骤（3)中制备的钛-碱土金属-羊粪干凝胶于650-950°C条件下，空气氛 围中煅烧5-6h，得到纳米钛酸盐吸附剂。 上述步骤（1)中捣碎匀浆时，捣碎匀浆搅拌速度彡5000r/min。 上述步骤（3)中碱土金属化合物为硝酸钙、硝酸镁、氯化钙或氯化镁。 本专利技术的优点在于： 本专利技术利用和处理羊粪的同时，制备一种低成本的、高性能的纳米钛酸盐类重金 属吸附材料，本专利技术制造工艺简单、操作方便，使用原料成本较低，适于广泛应用，具有较好 的经济效益和社会效益。【附图说明】 图1为实施例2中纳米钛酸钙2的XRD谱。【具体实施方式】 实施例1 -种利用氢氧化钠处理羊粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 取调整含水率为88%的新鲜羊粪100g，置于捣碎匀浆机内，以5000r/min速度，捣 碎匀浆20min，再加入5g氢氧化钠，继续以相同的速度捣碎匀浆30min，在80°C条件下密闭 保温24h，得到均质碱化羊粪胶；在持续搅拌条件下，将50g钛酸四丁酯逐滴加入碱化羊粪 胶中，搅拌均匀，得到含钛羊粪胶；称取34. 7g硝酸钙，溶于30mL水中，在持续搅拌条件下， 逐滴加入含钛羊粪胶中，搅拌均匀，加热至90°C，继续保温搅拌蒸干，于105°C条件下烘干， 制成钛-钙-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C条件下，空气氛围中煅烧6h，得到纳米 钛酸钙1 ; 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。 实施例2 ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 取调整含水率为89%的新鲜羊粪100g，置于捣碎匀浆机内，以5000r/min速度，捣 碎勾衆20min，再加入IOg氢氧化钠，继续以相同的速度捣碎勾衆30min，在80°C条件下密闭 保温24h，得到均质碱化羊粪胶；在持续搅拌条件下，将50g钛酸四丁酯逐滴加入碱化羊粪 胶中，搅拌均匀，得到含钛羊粪胶；称取34. 7g硝酸钙，溶于30mL水中，在持续搅拌条件下， 逐滴加入含钛羊粪胶中，搅拌均匀，加热至90°C，继续保温搅拌蒸干，于105°C条件下烘干， 制成钛-钙-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C条件下，空气氛围中煅烧6h，得到纳米 钛酸钙2 ; 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。 实施例3 ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 取调整含水率为90%的新鲜羊粪100g，置于捣碎匀浆机内，以5000r/min速度，捣 碎匀浆20min，再加入15g氢氧化钠，继续以相同的速度捣碎匀浆30min，在80°C条件下密闭 保温24h，得到均质碱化羊粪胶；在持续搅拌条件下，将50g钛酸四丁酯逐滴加入碱化羊粪 胶中，搅拌均匀，得到含钛羊粪胶；称取34. 7g硝酸钙，溶于30mL水中，在持续搅拌条件下， 逐滴加入含钛羊粪胶中，搅拌均匀，加热至90°C，继续保温搅拌蒸干，于105°C条件下烘干， 制成钛-钙-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C条件下，空气氛围中煅烧6h，得到纳米 钛酸钙3 ; 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。 实施例4 ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 取调整含水率为89%的新鲜羊粪100g，置于捣碎匀浆机内，以5000r/min速度，捣 碎勾衆20min，再加入20g氢氧化钠固体，继续以相同的速度捣碎勾衆30min，在80°C条件下 密闭保温24h，得到均质碱化羊粪胶；在持续搅拌条件下，将50g钛酸四丁酯逐滴加入碱化 羊粪胶中，搅拌均匀，得到含钛羊粪胶；称取34. 7g硝酸钙，溶于30mL水中，在持续搅拌条件 下，逐滴加入含钛羊粪胶中，搅拌均匀，加热至90°C，继续保温搅拌蒸干，于105°C条件下烘 干，制成钛-钙-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C条件下，空气氛围中煅烧6h，得到 纳米钛酸钙4 ; 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。 实施例5 ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 取调整含水率为89%的新鲜羊粪100g，置于捣碎匀浆机内，以5000r/min速度，捣 碎勾衆20min，再加入IOg氢氧化钠固体，继续以相同的速度捣碎勾衆30min，在80°C条件下 密闭保温24h，得到均质碱化羊粪胶；在持续搅拌条件下，将25g钛酸四丁酯逐滴加入碱化 羊粪胶中，搅拌均匀，得到含钛羊粪胶；称取17. 3g硝酸钙，溶于30mL水中，在持续搅拌条件 下，逐滴加入含钛羊粪胶中，搅拌均匀，加热至90°C，继续保温搅拌蒸干，于105°C条件下烘 干，制成钛-钙-羊粪干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用氢氧化钠处理羊粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：(1)、取新鲜的羊粪，调整含水率为88‑90％，制成粪浆，置于捣碎匀浆机内，捣碎匀浆10‑20min，加入粪浆质量的5‑20％的氢氧化钠固体，继续捣碎匀浆20‑30min，密闭，在70‑90℃条件下保温20‑24h，得到均质碱化羊粪胶，备用；(2)、按粪浆与钛酸四丁酯质量比为1:0.2‑2取钛酸四丁酯，在持续搅拌条件下，将钛酸四丁酯缓慢滴加入步骤(1)中得到的碱化羊粪胶中，搅拌均匀，得到含钛羊粪胶，备用；(3)、按碱土金属和钛摩尔比为1:1称取碱土金属化合物，加水配制成碱土金属化合物的饱和水溶液，滴加入步骤(2)中制得的含钛羊粪胶中，混合均匀，加热至80‑90℃，保温搅拌蒸发，于105℃烘干，制成钛‑碱土金属‑羊粪干凝胶，备用；(4)、将步骤(3)中制备的钛‑碱土金属‑羊粪干凝胶于650‑950℃条件下，空气氛围中煅烧5‑6h，得到纳米钛酸盐吸附剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张东，张璐瑶，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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