一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法技术

一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，属于环境污染净化材料领域，包括以下制备步骤：以乙醇、对二甲苯、乙酰丙酮、钛酸异丙酯和乳化剂Span‑60合成溶液Ⅰ，以硫酸镨水溶液和乙醇合成溶液Ⅱ，混合此二溶液形成钛镨复合溶胶；将钛镨复合溶胶和膨胀蛭石颗粒经超声处理、旋转蒸发和静置陈化形成挂膜的膨胀蛭石颗粒；将挂膜的膨胀蛭石颗粒经恒温干燥、煅烧和粉碎制得环境净化功能型膨胀蛭石颗粒。该材料保留膨胀蛭石独特的构造特性和表面性质，还能够光催化降解有机污染物。

Preparation method of environmental purification functional vermiculite granules

A preparation method for environmental purify functional expanded vermiculite particles, which belongs to the field of environmental pollution purification materials, including the following preparation steps: ethanol, p-xylene, acetyl acetone, isopropyl titanate and emulsifier Span 60 synthesis solution I, synthesis of solution II with praseodymium sulphate solution and ethanol, mixed with the two solution The expanded vermiculite particles were formed by ultrasonic treatment, rotary evaporation and statically aging of the praseodymium complex sol and the expanded vermiculite particles, and the expanded vermiculite particles of the expanded vermiculite particles were prepared by constant temperature drying, calcining and crushing. The material retained the unique structural and surface properties of expansive vermiculite, and could also be used to photocatalytic degradation of organic pollutants.

【技术实现步骤摘要】
一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法
本专利技术属于环境污染净化材料领域，具体涉及一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法。
技术介绍
环境污染渗透到大气、水和土壤，进而对生命系统产生危害。除了对污染产生的来源进行严格控制外，必须对已经进入环境中的有机污染物进行治理，以最大程度减轻危害。在已经广泛采用的高级氧化技术中，光催化净化技术得到越来越多的应用。该技术适用于多种重要的环境污染治理过程，能够降解绝大多数有机污染物。为了更好地应用这一技术，需要提供适合复杂使用条件要求的高效多功能光催化材料，不仅要具有降解有机污染物的活性，还要适用于特殊的使用条件，并能够持续地发挥作用。膨胀蛭石有独特的构造特性和表面性质，以及无毒、无菌和化学惰性，可用作载体、吸附剂、固着剂和饲料添加剂，已广泛应用到建筑、冶金、石油、造船、环保、保温、隔热、绝缘、节能等领域。膨胀蛭石本身不具有光催化净化能力，因而不能用于环境污染物的净化。如能制备出具有光催化活性的膨胀蛭石，使其在发挥原有功能的基础上，还有降解有机污染物的活性，必将具有广阔的应用前景。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术旨在提供一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，可以用于多种形式的光催化污染净化领域。一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1.合成钛镨复合溶胶1.1取500mL烧杯1只，依次加入210~230mL乙醇、21~25mL对二甲苯、3.2~3.6mL乙酰丙酮、18~22mL钛酸异丙酯、5.5~5.9g乳化剂Span-60，搅拌至形成溶液Ⅰ；1.2取100mL烧杯1只，加入8.6~10.2mL0.5mol/L硫酸镨水溶液和33~37mL乙醇，搅拌至形成溶液Ⅱ；1.3将溶液Ⅱ加入溶液Ⅰ中，搅拌均匀形成钛镨复合溶胶。2.膨胀蛭石颗粒挂膜2.1将钛镨复合溶胶移入500mL圆底烧瓶中，加入7~9g膨胀蛭石颗粒，置于超声波清洗机中处理30min，超声功率100W，超声频率45KHz；2.2将圆底烧瓶安装在旋转蒸发器上，水浴温度70~85℃，旋转速度50~120rpm，旋转蒸发30~60min；2.3将余下的固液混合物移入烧杯中，静置陈化至完全凝固，形成挂膜的膨胀蛭石颗粒；3.钛镨膜结晶3.1将挂膜的膨胀蛭石颗粒在170℃恒温电热干燥箱中保留20h，取出移入瓷坩埚中；3.2将瓷坩埚置于程控箱式电炉中，以9℃/min的升温速率将电炉温度升至700~900℃，在此温度煅烧3~6h，待冷却后取出，轻轻粉碎成尺寸在1~10mm之间的颗粒，即制得环境净化功能型膨胀蛭石颗粒。所述搅拌方式为磁力搅拌，搅拌速率200rpm。所述膨胀蛭石为金黄色蛭石，颗粒尺寸1~6mm，比重130~180kg/m3。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术以膨胀蛭石颗粒为载体材料，在其上包覆钛镨复合材料涂层，使其具有光催化净化污染物的活性。通过对原料组成的精确调控，并合理地采用膨胀蛭石颗粒挂膜和钛镨膜结晶工艺过程，提高了钛镨膜在膨胀蛭石颗粒表面的亲和力。该材料在保留膨胀蛭石独特的构造特性和表面性质以外，还能够发挥钛镨膜光催化降解有机污染物的能力，是一种多功能的环境污染控制材料。具体实施方式实施例1一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，主要包括以下步骤：1.合成钛镨复合溶胶1.1取500mL烧杯1只，依次加入210mL乙醇、21mL对二甲苯、3.2mL乙酰丙酮、18mL钛酸异丙酯、5.5g乳化剂Span-60，搅拌至形成溶液Ⅰ；1.2取100mL烧杯1只，加入8.6mL0.5mol/L硫酸镨水溶液和33mL乙醇，搅拌至形成溶液Ⅱ；1.3将溶液Ⅱ加入溶液Ⅰ中，搅拌均匀形成钛镨复合溶胶。2.膨胀蛭石颗粒挂膜2.1将钛镨复合溶胶移入500mL圆底烧瓶中，加入7g膨胀蛭石颗粒，置于超声波清洗机中处理30min，超声功率100W，超声频率45KHz；2.2将圆底烧瓶安装在旋转蒸发器上，水浴温度70℃，旋转速度50rpm，旋转蒸发30min；2.3将余下的固液混合物移入烧杯中，静置陈化至完全凝固，形成挂膜的膨胀蛭石颗粒；3.钛镨膜结晶3.1将挂膜的膨胀蛭石颗粒在170℃恒温电热干燥箱中保留20h，取出移入瓷坩埚中；3.2将瓷坩埚置于程控箱式电炉中，以9℃/min的升温速率将电炉温度升至700℃，在此温度煅烧6h，待冷却后取出，轻轻粉碎成尺寸在1~10mm之间的颗粒，即制得环境净化功能型膨胀蛭石颗粒。所述搅拌方式为磁力搅拌，搅拌速率200rpm。所述膨胀蛭石为金黄色蛭石，颗粒尺寸1~3mm，比重130kg/m3。实施例2一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，主要包括以下步骤：1.合成钛镨复合溶胶1.1取500mL烧杯1只，依次加入220mL乙醇、23mL对二甲苯、3.4mL乙酰丙酮、20mL钛酸异丙酯、5.7g乳化剂Span-60，搅拌至形成溶液Ⅰ；1.2取100mL烧杯1只，加入9.3mL0.5mol/L硫酸镨水溶液和35mL乙醇，搅拌至形成溶液Ⅱ；1.3将溶液Ⅱ加入溶液Ⅰ中，搅拌均匀形成钛镨复合溶胶。2.膨胀蛭石颗粒挂膜2.1将钛镨复合溶胶移入500mL圆底烧瓶中，加入8g膨胀蛭石颗粒，置于超声波清洗机中处理30min，超声功率100W，超声频率45KHz；2.2将圆底烧瓶安装在旋转蒸发器上，水浴温度78℃，旋转速度80rpm，旋转蒸发45min；2.3将余下的固液混合物移入烧杯中，静置陈化至完全凝固，形成挂膜的膨胀蛭石颗粒；3.钛镨膜结晶3.1将挂膜的膨胀蛭石颗粒在170℃恒温电热干燥箱中保留20h，取出移入瓷坩埚中；3.2将瓷坩埚置于程控箱式电炉中，以9℃/min的升温速率将电炉温度升至800℃，在此温度煅烧4.5h，待冷却后取出，轻轻粉碎成尺寸在1~10mm之间的颗粒，即制得环境净化功能型膨胀蛭石颗粒。所述搅拌方式为磁力搅拌，搅拌速率200rpm。所述膨胀蛭石为金黄色蛭石，颗粒尺寸4~6mm，比重180kg/m3。实施例3一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，主要包括以下步骤：1.合成钛镨复合溶胶1.1取500mL烧杯1只，依次加入230mL乙醇、25mL对二甲苯、3.6mL乙酰丙酮、22mL钛酸异丙酯、5.9g乳化剂Span-60，搅拌至形成溶液Ⅰ；1.2取100mL烧杯1只，加入10.2mL0.5mol/L硫酸镨水溶液和37mL乙醇，搅拌至形成溶液Ⅱ；1.3将溶液Ⅱ加入溶液Ⅰ中，搅拌均匀形成钛镨复合溶胶。2.膨胀蛭石颗粒挂膜2.1将钛镨复合溶胶移入500mL圆底烧瓶中，加入9g膨胀蛭石颗粒，置于超声波清洗机中处理30min，超声功率100W，超声频率45KHz；2.2将圆底烧瓶安装在旋转蒸发器上，水浴温度85℃，旋转速度120rpm，旋转蒸发60min；2.3将余下的固液混合物移入烧杯中，静置陈化至完全凝固，形成挂膜的膨胀蛭石颗粒；3.钛镨膜结晶3.1将挂膜的膨胀蛭石颗粒在170℃恒温电热干燥箱中保留20h，取出移入瓷坩埚中；3.2将瓷坩埚置于程控箱式电炉中，以9℃/min的升温速率将电炉温度升至900℃，在此温度煅烧3h，待冷却后取出，轻轻粉碎成尺寸在1~10mm之间的颗粒，即制得环境净化功能型膨胀蛭石颗粒。所述搅拌方式为磁力搅拌，搅拌速率2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：合成钛镨复合溶胶1.1 取500 mL烧杯1只，依次加入210~230 mL乙醇、21~25 mL对二甲苯、3.2~3.6 mL 乙酰丙酮、18~22 mL 钛酸异丙酯、5.5~5.9 g乳化剂Span‑60，搅拌至形成溶液Ⅰ；1.2 取100 mL烧杯1只，加入8.6~10.2 mL 0.5 mol/L硫酸镨水溶液和33~37 mL乙醇，搅拌至形成溶液Ⅱ；1.3将溶液Ⅱ加入溶液Ⅰ中，搅拌均匀形成钛镨复合溶胶；膨胀蛭石颗粒挂膜2.1 将钛镨复合溶胶移入500 mL圆底烧瓶中，加入7~9 g膨胀蛭石颗粒，置于超声波清洗机中处理30 min，超声功率100 W，超声频率45 KHz；2.2 将圆底烧瓶安装在旋转蒸发器上，水浴温度70~85℃，旋转速度50~120 rpm，旋转蒸发30~60 min；2.3 将余下的固液混合物移入烧杯中，静置陈化至完全凝固，形成挂膜的膨胀蛭石颗粒；钛镨膜结晶3.1 将挂膜的膨胀蛭石颗粒在170℃恒温电热干燥箱中保留20 h，取出移入瓷坩埚中；3.2 将瓷坩埚置于程控箱式电炉中，以9 ℃/min的升温速率将电炉温度升至700~900 ℃，在此温度煅烧3~6 h，待冷却后取出，轻轻粉碎成尺寸在1~10 mm之间的颗粒，即制得环境净化功能型膨胀蛭石颗粒。...

【技术特征摘要】
1.一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：合成钛镨复合溶胶1.1取500mL烧杯1只，依次加入210~230mL乙醇、21~25mL对二甲苯、3.2~3.6mL乙酰丙酮、18~22mL钛酸异丙酯、5.5~5.9g乳化剂Span-60，搅拌至形成溶液Ⅰ；1.2取100mL烧杯1只，加入8.6~10.2mL0.5mol/L硫酸镨水溶液和33~37mL乙醇，搅拌至形成溶液Ⅱ；1.3将溶液Ⅱ加入溶液Ⅰ中，搅拌均匀形成钛镨复合溶胶；膨胀蛭石颗粒挂膜2.1将钛镨复合溶胶移入500mL圆底烧瓶中，加入7~9g膨胀蛭石颗粒，置于超声波清洗机中处理30min，超声功率100W，超声频率45KHz；2.2将圆底烧瓶安装在旋转蒸发器上，水浴温度70~85℃，旋转速度50~120rpm，旋转蒸发30~60min；2.3将余下的固液混合物移入烧杯中，静置陈化至完全凝固，形成挂膜的膨胀蛭石颗粒；钛镨膜结晶3.1将挂膜的膨胀蛭石颗粒在170℃恒温电热干燥箱中保留20h，取出移入瓷坩埚中；3.2将瓷坩埚置于程控箱式电炉中，以9℃/min的升温速率将电炉温度升至700~900℃，在此温度煅烧3~6h，待冷却后取出，轻轻粉碎成尺寸在1~10mm之间的颗粒，即制得环境净化功能型膨胀蛭石颗粒。2.根据权利要求1所述的一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，其特征在于：所述搅拌方式为磁力搅拌，搅拌速率200rpm。3.根据权利要求1所述的一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，其特征在于：膨胀蛭石为金黄色蛭石，颗粒尺寸1~6mm，比重130~180kg/m3。4.根据权利要求1所述的一种环境净化功能型膨胀蛭石颗粒的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：合成钛镨复合溶胶1.1取500mL烧杯1只，依次加入210mL乙醇、21mL对二甲苯、3.2mL乙酰丙酮、18mL钛酸异丙酯、5.5g乳化剂Span-60，搅拌至形成溶液Ⅰ；1.2取100mL烧杯1只，加入8.6mL0.5mol/L硫酸镨水溶液和33mL乙醇，搅拌至形成溶液Ⅱ；1.3将溶液Ⅱ加入溶液Ⅰ中，搅拌均匀形成钛镨复合溶胶；膨胀蛭石颗粒挂膜2.1将钛镨复合溶胶移入500mL圆底烧瓶中，加入7g膨胀蛭石颗粒，置于超声波清洗机中处理30min，超声功率100W，超声频率45KHz；2.2将圆底烧瓶安装在旋转蒸发器上，水浴温度70℃，旋转速度50rpm，旋转蒸发30min；2.3将余下的固液混合物移入烧杯中，静置陈化至完全凝固，形成挂膜的膨胀蛭石颗粒；钛镨膜结晶3.1将挂膜的膨胀蛭石颗粒在170℃恒温电热干燥箱中保留20h，取出移入瓷坩埚中；3.2将瓷坩埚置于程控箱式电炉中，以9℃/min的升温速率将电炉温度升至700℃，在此温度煅烧6h，待冷却后取出，轻轻粉碎成尺寸在1~10mm之间的颗粒，即制得环境净化功能型膨胀蛭石颗粒；所述搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文杰，杨焦，陶英杰，董英昊，李昊伦，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21