一种抗菌性废水处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌性废水处理剂及其制备方法，利用溶胶凝胶法制备二氧化钛纳米颗粒，过程中将钆元素掺杂其中制备钆掺杂的纳米二氧化钛，干燥后浸于氨水中一段时间，再进行碱烧结制备钆掺杂的纳米二氧化钛颗粒；浸于氨水时向溶液中通电，更有利于烧结时沿着表面能高的面方向生长，通电停止后改变氨水浓度，溶液pH降低，增强对亚甲基蓝染料废水的处理能力；烧结时先在常压、光照下进行短暂预处理，一段时间后通碱蒸汽后进行阶梯式加压的方式进行烧结，制得钆掺杂的纳米二氧化钛颗粒，提高光催化活性的同时加速对亚甲基蓝染料废水的处理。处理。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌性废水处理剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新材料领域，具体为一种抗菌性废水处理剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]人类对水资源的需求正在以惊人的速度扩火，同时日益严重的水污染蚕食了大量可供消费的水资源。据近年调查资料，我国有1/3以上的河流受到污染，近50％的重点城镇水源地不符合饮用水标准，90％以上的城市水域污染严重。工业废水，是造成环境污染的主要污染源。其中含重会属离子废水的污染尤为严重。重金属是具有潜在危害的重要污染物，对人体健康和生念环境产生极大的危害。发展重金属废水处理技术，不仅有利于坏境保护，而且口可以促进工业发展和人类社会的进步。
[0003]染料废水是重要的难处理有害工业废水之一，会使水体色度急剧增大，并对阳光进行吸收，影响水生植物的光合作用，进而使水中含氧量下降，影响水生生物的正常呼吸，破坏水体生态平衡。所以针对亚甲基蓝染料废水研究制备一种废水处理能力强、速度快的抗菌性废水处理剂是非常有必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种抗菌性废水处理剂，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供如下技术方案：一种抗菌性废水处理剂的制备方法，其特征在于，制备抗菌性废水处理剂的工艺流程为：
[0006]溶液A制备，溶液B制备，二氧化钛溶胶制备，二氧化钛凝胶制备，浸泡氨水，碱烧结制得废水处理剂。
[0007]优选的，包括以下具体步骤：
[0008](1)将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，磁力搅拌0.5～3h，充分溶解制得溶液A；
[0009](2)将浓硝酸、去离子水、和六水合硝酸钆加入到无水乙醇中，磁力搅拌0.5～1h，充分溶解制得溶液B；
[0010](3)将溶液B与溶液A混合，磁力搅拌6～12h，制得二氧化钛溶胶；
[0011](4)将二氧化钛溶胶在室温下静置陈化2天，制得二氧化钛凝胶；
[0012](5)将二氧化钛凝胶在80℃的鼓风干燥箱中干燥10～15h，干燥后将产物浸于氨水中，通电反应5～10h后，停止通电后，加入去离子水稀释，磁力搅拌6～12h，制得二氧化钛湿料；
[0013](6)将湿料置于球磨机中进行球磨，球磨时间为2～3h；
[0014](7)将球磨后的二氧化钛置于烧结炉中进行预处理；
[0015](8)预处理后保持温度不变，通入碱蒸汽，烧结10～15min后，进行阶梯加压，加压完成后，烧结5～10h后，自然冷却至室温，制得成品。
[0016]优选的，所述上述步骤(1)中：钛酸四丁酯和无水乙醇的体积比为1：2～2.2。
[0017]优选的，所述上述步骤(2)中：浓硝酸、去离子水和无水乙醇体积比为5；11：110；六水合硝酸钆与钛的摩尔比为1：10。
[0018]优选的，所述上述步骤(5)中：氨水浓度为25％；通220V直流电。氨水与去离子水体积比为1：0.5～1.5。
[0019]优选的，所述上述步骤(5)中：氨水与去离子水体积比为1：0.5～1.5。
[0020]优选的，所述上述步骤(7)中：预处理时压力为常压，光照同时升温至1300～1500℃，时间为15～30min。
[0021]优选的，所述上述步骤(8)中：通入碱蒸汽的体积为固体体积的10～15倍。
[0022]优选的，所述上述步骤(8)中：加压时，第一次加压至1～5MPa，烧结1～2h后进行第二次加压，加压至10～20MPa，烧结1～2h后，进行第三次加压，加压至30～40MP
a
[0023]本专利技术第二方面，抗菌性废水处理剂的制备方法，其特征在于，所述抗菌性废水处理剂的制备方法制得的处理剂括以下重量份数的原料：20～40份钛酸四丁酯、80～160份无水乙醇、1～2份浓硝酸、8～16份去离子水、2～4份六水合硝酸钆。
[0024]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0025]利用溶胶凝胶法制备二氧化钛纳米颗粒，过程中将钆元素掺杂其中制备钆掺杂的纳米二氧化钛，干燥后浸于氨水中一段时间，再进行碱烧结制备钆掺杂的纳米二氧化钛颗粒；干燥后的钆掺杂的纳米二氧化钛形状为棒状和十面体状，浸于氨水时向溶液中通电，使溶液中存在大量定向的负离子，使无定型的钆掺杂的纳米二氧化钛各个镜面的电荷性质发生改变，更有利于烧结时沿着表面能高的面方向生长，增强钆掺杂纳米二氧化钛的氧化活性；通电停止后改变氨水浓度，溶液pH降低，使纳米二氧化钛的晶型锐钛矿和金红石的比例增加，使其活性最大，增强对亚甲基蓝染料废水的处理能力。
[0026]烧结时先在常压、光照下进行短暂预处理，一段时间后通碱蒸汽后进行阶梯式加压的方式进行烧结，制得钆掺杂的纳米二氧化钛颗粒；掺杂钆的纳米二氧化钛晶格畸变产生应变能，在常压、光照下的预处理将钆掺杂的纳米二氧化钛，不易复合的产生空穴，增大颗粒表面积，提高光催化活性；同时预处理后表面的端羟基和桥羟基全部暴露出来，再通入碱蒸汽后使连接在酸性位的端羟基减少，打破端羟基与桥羟基的平衡；再通过阶梯式的加压，晶粒得生长沿着表面能高的面方向生长，同时表面产生更多的桥羟基，更多的桥羟基在纳米二氧化钛染料废水中处理时，会将等电点降低，并且表面带大量的负电荷，更有利于光生载流子的转移，从而促进自由基的产生，进而加速对亚甲基蓝染料废水的处理。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本专利技术第一方面提供如下技术方案：一种抗菌性废水处理剂的制备方法，其特征在于，制备抗菌性废水处理剂的工艺流程为：
[0029]溶液A制备，溶液B制备，二氧化钛溶胶制备，二氧化钛凝胶制备，浸泡氨水，碱烧结制得废水处理剂。
[0030]优选的，包括以下具体步骤：
[0031](1)将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，磁力搅拌0.5～3h，充分溶解制得溶液A；
[0032](2)将浓硝酸、去离子水、和六水合硝酸钆加入到无水乙醇中，磁力搅拌0.5～1h，充分溶解制得溶液B；
[0033](3)将溶液B与溶液A混合，磁力搅拌6～12h，制得二氧化钛溶胶；
[0034](4)将二氧化钛溶胶在室温下静置陈化2天，制得二氧化钛凝胶；
[0035](5)将二氧化钛凝胶在80℃的鼓风干燥箱中干燥10～15h，干燥后将产物浸于氨水中，通电反应5～10h后，停止通电后，加入去离子水稀释，磁力搅拌6～12h，制得二氧化钛湿料；
[0036](6)将湿料置于球磨机中进行球磨，球磨时间为2～3h；
[0037](7)将球磨后的二氧化钛置于烧结炉中进行预处理；
[0038](8)预处理后保持温度不变，通入碱蒸汽，烧结10～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌性废水处理剂的制备方法，其特征在于，制备抗菌性废水处理剂的工艺流程为：溶液A制备，溶液B制备，二氧化钛溶胶制备，二氧化钛凝胶制备，浸泡氨水，碱烧结制得废水处理剂。2.根据权利要求1所述的一种抗菌性废水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：(1)将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，磁力搅拌0.5～3h，充分溶解制得溶液A；(2)将浓硝酸、去离子水、和六水合硝酸钆加入到无水乙醇中，磁力搅拌0.5～1h，充分溶解制得溶液B；(3)将溶液B与溶液A混合，磁力搅拌6～12h，制得二氧化钛溶胶；(4)将二氧化钛溶胶在室温下静置陈化2天，制得二氧化钛凝胶；(5)将二氧化钛凝胶在80℃的鼓风干燥箱中干燥10～15h，干燥后将产物浸于氨水中，通电反应5～10h后，停止通电后，加入去离子水稀释，磁力搅拌6～12h，制得二氧化钛湿料；(6)将湿料置于球磨机中进行球磨，球磨时间为2～3h；(7)将球磨后的二氧化钛置于烧结炉中进行预处理；(8)预处理后保持温度不变，通入碱蒸汽，烧结10～15min后，进行阶梯加压，加压完成后，烧结5～10h后，自然冷却至室温，制得成品。3.根据权利要求2所述的一种抗菌性废水处理剂的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中：钛酸四丁酯和无水乙醇的体积比为1：2～2.2。4.根据权利要求2所述的一种抗菌性废水处理剂的制备方法，其特征在于，上述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏富春，
申请(专利权)人：魏富春，
类型：发明
国别省市：