一种基于粘土矿物的复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了属于复合微球颗粒制备技术领域的一种基于粘土矿物的复合材料及其制备方法。所述方法首先利用粘土矿物及农业废弃物合成基底材料，再分步合成掺杂了金属元素的纳米二氧化钛及钛酸钡纳米线的复合颗粒，再将掺杂了金属元素的纳米二氧化钛及钛酸钡纳米线的复合颗粒固定在基底材料表面形成微球颗粒。本发明专利技术复合材料具有吸附并催化降解有机污染物的能力，并具有较强的可再生能力，适用于废水处理及环境修复等领域。水处理及环境修复等领域。水处理及环境修复等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于粘土矿物的复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合微球颗粒制备
，尤其涉及一种基于粘土矿物的复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]粘土矿物及生物炭具有比表面积大的特点，对于环境中的重金属及有机污染物具有良好的吸附效果，且价格低廉，原材料来源广泛，是理想的吸附材料，在环境修复及水处理中均具有较为广泛的应用。然而，作为传统的吸附材料，达到吸附饱和之后，需要通过较为苛刻的条件对其进行再生，再生过程复杂，且容易造成二次污染。因此，需要寻找一种吸附能力强且容易再生的吸附材料。高级氧化的方法能有效降解有机污染物，将高级氧化与吸附相结合，能够有效解决吸附材料的再生问题。光催化作用一种具有广阔应用前景的高级氧化技术得到了广泛关注。多种光催化材料相继问世并被推广使用。纳米二氧化钛作为一种目前应用最为广泛的光催化材料之一，具有较宽的禁带宽度，只能吸收波长小于387.5nm的紫外光，因此，纳米二氧化钛只能在紫外光下发生光催化反应，在可见光下不产生光催化效果，然而太阳光中只有不足5％的紫外光可被利用，单纯的二氧化钛对太阳光的利用率很低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于粘土矿物的复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料为金属元素掺杂的纳米二氧化钛
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钛酸钡纳米线复合颗粒固定在基底材料表面形成的微球颗粒；制备过程包括以下步骤：1)将农业废弃物生物质与粘土矿物混合均匀，其中农业废弃物生物质的质量比例为20％～40％；将混匀后的混合粉末与尿素按照质量比(3～40)：1进行研磨，研磨结束后取出放入管式炉中，在氮气氛围中，300～850℃条件下焙烧2～6小时，待冷却至室温后，研磨得到物料A，即基底材料；2)将偏钛酸与八水合氢氧化钡混匀，控制钛与钡元素的摩尔比为1:1，边搅拌边加入金属元素的硝酸盐溶液，其中金属元素与钛的摩尔比为1:100，再持续搅拌30～40分钟，将混合溶液加入高压反应釜中，在210℃的条件下煅烧85分钟，待冷却后，取出样品，研磨粉碎后，依次用盐酸、去离子水、乙醇、去离子水冲洗，得到的产物烘干、研磨后得到物料B，即掺杂金属元素的钛酸钡纳米线；3)取24mL无水乙醇及2mL质量分数为80％的醋酸混匀形成混合液，在磁力搅拌的条件下，向混合液中加入1～4mL钛酸四丁酯，再继续搅拌30分钟，再向混合液中加入50wt％的乙醇溶液及金属元素的硝酸盐溶液，将得到的混合溶液与物料B混合，物料B的质量分数为10％～40％，再持续搅拌12小时，得到的胶体在80℃的条件下烘干，烘干后的样品放入管式炉中在缺氧环境中以5℃/min的升温速率升高至300℃，保温煅烧2小时后，再以5℃/min的降温速率将至室温，取出煅烧产物，研磨至粉末，并用去离子水冲洗4～6遍并过滤，再将过滤产物置于80℃条件下烘干，使金属元素掺杂的钛酸钡纳米线上生长金属元素掺杂的二氧化钛，研磨后得到物料C，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄敬，黄国和，姚尧，张鹏，陈秀娟，申健，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：