一种原水净化处理用TiO2改性火山岩的磁性复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种原水净化处理用TiO2改性火山岩的磁性复合材料及其制备方法。称取FeSO4和Fe(NO3)3·9H2O，再加入105ml的去离子水待其溶解，在常温下缓慢加入NH3·H2O，再加入火山岩，火山岩分三批加入，保持常温搅拌后，加入钛酸四丁酯溶液，反应结束后倒出上清液后用无水丙酮洗涤，再真空干燥后的沉淀物即为终产物。本发明专利技术的优点是：反应稳定，条件与传统工艺相比更安全，设备要求更低，产率更高，产品质量更好，目标产物黑色用于原水处理工艺中，易于放大生产，生产过程污染减少，产品使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种原水净化处理用TiO2改性火山岩的磁性复合材料
本专利技术涉及一种原水净化处理用TiO2改性火山岩的磁性复合材料及其制备方法，具体属于无机非金属材料

技术介绍
二氧化钛(TiO2)是一种重要的光催化材料。由于其化学性质稳定、催化能力强、无二次污染等优点，被广泛应用于空气净化、废水处理、除污、抗菌、光电转换等各领域，已成为研究的热点。纳米Fe3O4材料具有磁性，当将水体置于磁场中磁化时，电子受到磁场作用或扰动，状态发生变化，影响了电子间的相互作用，使部分氢键断裂。由于形成氢键的条件易于满足，液态水在一定温度下氢键断裂和形成过程同时存在，磁化过程中二者出现的概率大小交替变化，是导致多极值现象的原因。火山岩作为TiO2和纳米Fe3O4的载体形成的TiO2改性的磁性火山岩材料与太阳光中之外线接触后产生电子，再分解原水水分子补充电子，水中就会产生氧变成了功能水，影响并激活动物肠道常规菌群，因而抑制产臭微生物而起作用，最后，粪便中的臭气显著减少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种原水净化处理用TiO2改性火山岩的磁性复合材料及其准备方法，能耗更低，污染更少，产率更高，产品质量更好。本专利技术的技术方案为：一种原水净化处理用TiO2改性火山岩的磁性复合材料的制备方法，包含以下步骤：称取10～20g的FeSO4和10～50g的Fe(NO3)3·9H2O，加入到500ml的三口瓶中，再加入105ml的去离子水，机械搅拌待其溶解，在常温环境中缓慢加入质量分数为10～50％的NH3·H2O250ml，保持搅拌3h后，将装置置于100℃的水中，保持搅拌，水浴加热2h后，将装置取出，置于常温环境中，自然降温至室温，保持搅拌，再加入10～80g的火山岩，火山岩分三批加入，每批10～25g，伴随着搅拌3h后，静置0.5h，加入质量分数为10～70％的钛酸四丁酯溶液10～100g，缓慢加入，保持搅拌3h，静置沉淀5h后，用磁铁吸附三口瓶底部，倒出上清液后，沉淀用无水丙酮洗涤3次，再置于真空干燥箱中，50℃真空干燥3h后即得最终产物。所述火山岩研磨至粒径为20-30mm，所述火山岩购置惠城矿产有限公司。所述钛酸四丁酯溶液的溶剂为无水酒精。本专利技术的优点在于：反应稳定，条件温和，设备更简单，能耗更低，污染更少，产率更高，产品质量更好，目标产物金黄色的样品，易于放大生产，生产过程污染少。具体实施方式实施例1(1)制备Fe3O4纳米悬浮液取500ml的三口瓶安装在机械搅拌机上机械搅拌，称取15.2g的FeSO4和40.4g的Fe(NO3)3·9H2O，加入到500ml的三口瓶中，再加入105ml的去离子水搅拌溶解，在常温环境中缓慢加入质量分数为17％的NH3·H2O250ml，保持搅拌3h后，将三口瓶置于100℃的水中，保持搅拌水浴加热2h后，将装置取出，置于常温环境中，冷却至常温。(2)磁性火山岩复合材料称取61.8g的火山岩研磨至100-200目后缓慢加入到步骤(1)中，火山岩分三批加入，每批10～25g，伴随着搅拌3h后，静置0.5h；(3)TiO2改性磁性火山岩复合材料往步骤(2)的混合液中缓慢加入质量分数为20.56％的钛酸四丁酯溶液100g，缓慢加入，保持搅拌3h，静置沉淀5h后用磁铁吸附三口瓶底部，再倒出上清液，沉淀用无水丙酮洗涤3次后，再置于真空干燥箱中50℃真空干燥3h后得到磁性火山岩负载TiO2复合材料。所述火山岩研磨至粒径为20-30mm。所述火山岩购置惠城矿产有限公司。所述钛酸四丁酯溶液的溶剂为无水酒精。实施例2(1)制备Fe3O4纳米悬浮液取500ml的三口瓶安装在机械搅拌机上机械搅拌，称取5.61g的FeSO4和26.9g的Fe(NO3)3·9H2O，加入到500ml的三口瓶中，再加入105ml的去离子水搅拌溶解，在常温环境中缓慢加入质量分数为17％的NH3·H2O250ml保持搅拌3h后，将装置置于100℃的水中，水浴加热2h保持搅拌后，将装置取出，置于常温环境中，冷却至常温。(2)磁性火山岩复合材料称取61.8g的火山岩研磨至100-200目后缓慢加入到步骤(1)的混合液中，火山岩分三批加入，每批10～25g，伴随着搅拌3h后，静置0.5h；(3)TiO2改性磁性火山岩复合材料往步骤(2)的混合液中缓慢加入质量分数为32.8％钛酸四丁酯溶液100g，缓慢加入保持搅拌3h，静置沉淀5h后用磁铁吸附三口瓶底部，再倒出上清液后，沉淀用无水丙酮洗涤3次后，再置于真空干燥箱中50℃真空干燥3h后得到磁性火山岩负载TiO2复合材料。所述火山岩研磨至粒径为20-30mm。所述火山岩购置惠城矿产有限公司。所述钛酸四丁酯溶液的溶剂为无水酒精。实施例3(1)制备Fe3O4纳米悬浮液取500ml的三口瓶安装在机械搅拌机上机械搅拌，称取2.8g的FeSO4和13.45g的Fe(NO3)3·9H2O，加入到500ml的三口瓶中，再加入105ml的去离子水搅拌溶解，在常温环境中缓慢加入质量分数为17％的NH3·H2O250ml，保持搅拌3h后，将装置置于100℃的水中，水浴加热2h保持搅拌后，将装置取出，置于常温环境中，冷却至常温。(2)磁性火山岩复合材料称取61.8g的火山岩研磨至100-200目后缓慢加入到步骤(1)的混合液中，火山岩分三批加入，每批10～25g，伴随着搅拌3h后，静置0.5h；(3)TiO2改性磁性火山岩复合材料往步骤(2)的混合液中缓慢加入质量分数为49.2％的钛酸四丁酯溶液100g，缓慢加入保持搅拌3h，静置沉淀5h后用磁铁吸附三口瓶底部，再倒出上清液后，沉淀用无水丙酮洗涤3次后，再置于真空干燥箱中50℃真空干燥3h后得到磁性火山岩负载TiO2复合材料。所述火山岩研磨至粒径为20-30mm。所述火山岩购置惠城矿产有限公司。所述钛酸四丁酯溶液的溶剂为无水酒精。实施例4(1)制备Fe3O4纳米悬浮液取500ml的三口瓶安装在机械搅拌机上机械搅拌，称取11.22g的FeSO4和39.34g的Fe(NO3)3·9H2O，加入到500ml的三口瓶中，再加入105ml的去离子水搅拌溶解，在常温环境中缓慢加入质量分数为17％的NH3·H2O250ml保持搅拌3h后，将装置置于100℃的水中，水浴加热2h保持搅拌后，将装置取出，置于常温环境中，冷却至常温。(2)磁性火山岩复合材料称取61.8g的火山岩研磨至100-200目后缓慢加入到步骤(1)的混合液，火山岩分三批加入，每批10～25g，伴随着搅拌3h后，静置0.5h后用磁铁吸附三口瓶底部，再倒出上清液后，沉淀用无水丙酮洗涤3次后，再置于真空干燥箱中50℃真空干燥3h后得到磁性火山岩负载TiO2复合材料。所述火山岩研磨至粒径为20-30mm。所述火山岩购置惠城矿产有限公司。实施例5TiO2改性火山岩复合材料称取61.8g的火山岩研磨至100-200目后缓慢加入到500ml的三口瓶中，再加入150ml的去离子水搅拌成混浊状，再缓慢加入质量分数为65.6％钛酸四丁酯溶液100g，缓慢加入保持搅拌3h，静置沉淀5h后用磁铁吸附三口瓶底部，再倒出上清液后，沉淀无水丙酮洗涤3次后，再置于真空干燥箱中50℃真空干燥3h后得到磁性火山岩负载TiO2复合材料。所述火山岩研本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原水净化处理用TiO2改性火山岩的磁性复合材料的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：称取10～20g的FeSO4和10～50g的Fe(NO3)3·9H2O，加入到500ml的三口瓶中，再加入105ml的去离子水，机械搅拌待其溶解，在常温环境中缓慢加入质量分数为10～50％的NH3·H2O 250ml，保持搅拌3h后，将装置置于100℃的水中，保持搅拌，水浴加热2h后，将装置取出，置于常温环境中，自然降温至室温，保持搅拌，再加入10～80g的火山岩，火山岩分三批加入，每批10～25g，伴随着搅拌3h后，静置0.5h，加入质量分数为10～70％的钛酸四丁酯溶液10～100g，缓慢加入，保持搅拌3h，静置沉淀5h后，用磁铁吸附三口瓶底部，倒出上清液后，沉淀用无水丙酮洗涤3次，再置于真空干燥箱中，50℃真空干燥3h后即得最终产物。

【技术特征摘要】
1.一种原水净化处理用TiO2改性火山岩的磁性复合材料的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：称取10～20g的FeSO4和10～50g的Fe(NO3)3·9H2O，加入到500ml的三口瓶中，再加入105ml的去离子水，机械搅拌待其溶解，在常温环境中缓慢加入质量分数为10～50％的NH3·H2O250ml，保持搅拌3h后，将装置置于100℃的水中，保持搅拌，水浴加热2h后，将装置取出，置于常温环境中，自然降温至室温，保持搅拌，再加入10～80g的火山岩，火山岩分三批加入，每批10～25g，伴随着搅拌3h后，静置0.5h，加入质量分数为10～70％的钛酸四丁酯溶液10～100g，缓慢加入，保持搅拌3h，静置沉淀5h后，用磁铁吸附三口瓶底部，倒出上清液后，沉淀用无水丙酮洗涤3次，再置于真空干燥箱中，50℃真空干燥3h后即得最终产物。2.如权利要求1所述的一种原水净化处理用TiO2改性火山岩的磁性复合材料的制备方法，其特征在于：所述火山岩研磨至粒径为20-30mm，所述钛酸四丁酯溶液的溶剂为无水酒精。3.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宇，曾德栋，凌云，曾樊山，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西,36