CN102897883B - 一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法 - Google Patents
一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102897883B CN102897883B CN201210398466.2A CN201210398466A CN102897883B CN 102897883 B CN102897883 B CN 102897883B CN 201210398466 A CN201210398466 A CN 201210398466A CN 102897883 B CN102897883 B CN 102897883B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- preparation
- humic acid
- tio2
- tio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Cosmetics (AREA)
Abstract
本发明提供了一种超细材料Ag-TiO2的制备方法，该方法以TiOSO4为原料，在90℃下回流，加入氨水直至溶液pH值为7，然后顺序加入AgNO3溶液和新鲜配制的NaBH4溶液，继续回流24h；用去离子水和无水乙醇多次洗涤得到的沉淀，直至用BaCl2溶液检测不存在SO4 2-离子；将洗涤后的产物在105℃下烘干24h，得到Ag-TiO2纳米材料。利用Ag-TiO2混凝降解水中腐殖酸能够取得较好的去除效果，当投加量超过4mg/L时，腐殖酸的去除率均在90％左右，最大去除率可达94％。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法。
背景技术
腐殖酸类天然有机物是水环境界关注的一类污染物。腐殖酸的存在不仅影响水的色度、嗅和味等水质感官性指标，而且是三卤甲烷等氯消毒副产物的主要前驱物。所以腐殖酸的降解处理日益受到人们的关注。
腐殖酸对有毒有机物和重金属离子有吸附络合作用，形成复合污染，治理比较困难，目前腐殖酸的去除方法主要有吸附法、膜滤法、强化絮凝法、氧化法、光电化学法和生物法等。
吸附法主要是利用吸附剂上密集的孔结构和巨大的比表面积，达到有选择性地富集各种有机物的目的，吸附剂经过一段时间需要再生。膜滤技术是利用滤膜的较小孔径截留水中的胶体及大部分的化合物，但是单独的膜滤技术对腐殖酸的去除效果并不理想，研究发现用超滤-混凝结合的组合工艺效果比较好，但是实际水体中水质变化较大，且含有钙等金属离子，容易造成膜污染问题，因此在实际运行中需要解决膜污染的问题。絮凝法有常规混凝及强化混凝，无论是哪种混凝法，均受到混凝剂种类、投加量、源水pH值等的影响，生物絮凝可以降低絮凝剂用量但腐殖酸去除率却只能达到60％左右。氧化法一般利用臭氧的强氧化能力，对腐殖酸进行氧化，使腐殖酸失去双键和芳香性，从而达到去除腐殖酸的目的。光电化学法利用光催化氧化分解水中的腐殖酸，最终使腐殖酸变为小分子乃至二氧化碳、水和无机酸。但该法存在周期长、操作条件复 杂等缺点，限制了光催化氧化技术在实际工程中的应用。
大量的研究结果显示通过强化混凝可有效去除水中大多数的腐殖酸。混凝处理是在混凝剂的离解和水解产物作用下，水中的胶体污染物和细微悬浮物脱稳并聚集为具有可分离性的絮凝体的过程。其基本原理有压缩双电层、电性中和、吸附架桥及网捕卷扫。在实际水处理过程中四种原理同时存在，只是不同的水质及不同混凝剂会有一种原理占主要地位。水中腐殖酸具有结合重金属离子和有机分子的活性，能与金属离子形成稳定的络合体，腐殖酸不同活性基团与金属发生配位反应的速度不同，则形成不溶性微粒所需的时间、不溶性微粒的构造和形态也会有很大差异，这将进一步影响到最终形成的腐殖酸絮凝体的构造和形态。因此，腐殖酸絮凝体的构造也受到凝聚过程中质子、金属及羟基、活性点位间的竞争反应的影响。迄今尚没有研究工作涉及到过从腐殖酸凝聚化学条件、竞争络合和不溶性微粒形成到絮凝体形成的全过程。
超细材料比表面积大，吸附性能较好，活性高、化学反应速度快、溶解速度快及独特的磁性、化学性，具有降解有机物和无机物的能力，同时还能灭菌，将此材料用于水处理中，具有高效、节能、没有二次污染等特点，因此超细材料将是良好的水处理剂，Ag-TiO2对水体中的细菌和病毒还有杀灭作用。
发明内容
本发明根据目前的技术状况，提供一种化学还原法制备胶体银纳米粒子，进而制备具有不同银粒子尺寸的Ag-TiO2。
本发明实施例是这样实现的，一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
所述制备方法包括以下步骤：
以TiOSO4为原料，在90℃下回流，加入氨水直至溶液pH值为7，然后顺序加入AgNO3溶液和新鲜配制的NaBH4溶液，继续回流24h；
用去离子水和无水乙醇多次洗涤得到的沉淀，直至用BaCl2溶液检测不存在SO4 2-离子。将洗涤后的产物在105℃下烘干24h，得到Ag-TiO2纳米材料。
进一步，TiOSO4溶液在90℃下回流。
进一步，加入氨水直至溶液pH值为7。
进一步，逐滴加入新鲜配制的NaBH4溶液后继续回流24h。
进一步，所述方法还可以采用以下步骤：
用AgNO3溶液和柠檬酸三钠溶液均匀混合，在恒速搅拌下，以不同的方式加入新鲜配制的NaBH4溶液，继续搅拌约10min后得到橙黄色胶体银纳米粒子溶液；
根据银含量，向胶体银纳米粒子溶液中加入一定量的二氧化钛粉末，混合物溶液搅拌24h；
待二氧化钛自然沉降或离心分离后分出上层清液，下层沉淀或悬浮液用抽滤装置进行抽滤，然后烘干取粉末，得到Ag-TiO2。
进一步，所述制备方法中硝酸银、柠檬酸三钠及硼氢化钠为分析纯，TiO2为60nm纳米材料，先恒速搅拌10min制取银胶纳米粒子，后制搅拌24h制取Ag-TiO2。
进一步，所述制备方法中材料配制方法为：
根据要求制取不同银含量的Ag-TiO2，可通过取用TiO2的质量得到Ag的摩尔质量并进一步得到AgNO3、NaBH4、柠檬酸三钠的质量；
进一步，所述制备方法中产品生成方法为：
用AgNO3溶液和柠檬酸三钠溶液均匀混合，在恒速搅拌下，以不同的方式加入新鲜配制的NaBH4溶液，继续搅拌约10min后得到橙黄色胶体银纳米粒子溶液；
根据银含量，向胶体银纳米粒子溶液中加入一定量的二氧化钛粉末，混合物溶液搅拌24h；
待二氧化钛自然沉降或离心分离后分出上层清液，下层沉淀或悬浮液用抽滤装置进行抽滤，然后烘干取粉末，得到Ag-TiO2。
进一步，所述制备方法中TiO2制取方法为：
室温下取10ml钛酸丁酯，缓慢滴入到35ml无水乙醇中，用磁力搅拌器强力搅拌10min，混合均匀，形成黄色澄清溶液A；
将4ml冰醋酸和10ml蒸馏水加入到另35ml无水乙醇中，剧烈搅拌，得到溶液B，滴入1-2滴盐酸，调节pH值使得pH≤3；
室温水浴下，在剧烈搅拌下将已移入恒压漏斗中的溶液A缓慢滴入溶液B中，滴速大约3ml/min；
滴加完毕后得到黄色溶液，继续搅拌30min后，40℃水浴加热，1h后得到白色溶胶；
将溶胶在105℃下烘干，在500℃下热处理得到TiO2粉体。
本发明提供了一种超细材料Ag-TiO2的制备方法，该方法用AgNO3溶液和柠檬酸三钠溶液均匀混合，在恒速搅拌下，以不同的方式加入新鲜配制的NaBH4溶液，继续搅拌约10min后得到橙黄色胶体银纳米粒子溶液。根据银含量，向胶体银纳米粒子溶液中加入一定量的二氧化钛粉末，混合物溶液搅拌24h。待二氧化钛自然沉降或离心分离后分出上层清液，下层沉淀或悬浮液用抽滤装置进行抽滤，然后烘干取粉末，得到Ag-TiO2。利用Ag-TiO2混凝降解水中腐殖酸能够取得较好的去除效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的Ag-TiO2降解腐殖酸效果图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
用AgNO3溶液和柠檬酸三钠溶液均匀混合，在恒速搅拌下，以不同的方式加入新鲜配制的NaBH4溶液，继续搅拌约10min后得到橙黄色胶体银纳米粒子溶液；
根据银含量，向胶体银纳米粒子溶液中加入一定量的二氧化钛粉末，混合物溶液搅拌24h；
待二氧化钛自然沉降或离心分离后分出上层清液，下层沉淀或悬浮液用抽滤装置进行抽滤，然后烘干取粉末，得到Ag-TiO2。
以下结合附图1、2和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
1.1材料配制
根据要求制取不同银含量的Ag-TiO2，可通过取用TiO2的质量得到Ag的摩尔质量并进一步得到AgNO3、NaBH4、TiOSO4的质量。
1.2产品生成
用AgNO3溶液和柠檬酸三钠溶液均匀混合，在恒速搅拌下，以不同的方式加入新鲜配制的NaBH4溶液，继续搅拌约10min后得到橙黄色胶体银纳米粒子溶液。根据银含量，向胶体银纳米粒子溶液中加入一定量的二氧化钛粉末，混合物溶液搅拌24h。待二氧化钛自然沉降或离心分离后分出上层清液，下层沉淀或悬浮液用抽滤装置进行抽滤，然后烘干取粉末，得到Ag-TiO2。
1.3产品性能检验
图2为Ag-TiO2降解腐殖酸效果图，从图2可知投加超细材料Ag-TiO2后，腐殖酸的最大去除率可达94％。
本发明实施例还提供了一种TiO2制取方法，具体步骤如下：
1、室温下取10ml钛酸丁酯，缓慢滴入到35ml无水乙醇中，用磁力搅拌器强力搅拌10min，混合均匀，形成黄色澄清溶液A。
2、将4ml冰醋酸和10ml蒸馏水加入到另35ml无水乙醇中，剧烈搅拌，得到溶液B，滴入1-2滴盐酸，调节pH值使得pH≤3。
3、室温水浴下，在剧烈搅拌下将已移入恒压漏斗中的溶液A缓慢滴入溶液B中，滴速大约3ml/min。滴加完毕后得到黄色溶液，继续搅拌30min后，40℃水浴加热，1h后得到白色溶胶。
4、将溶胶在105℃下烘干，在500℃下热处理得到TiO2粉体。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
用AgNO3溶液和柠檬酸三钠溶液均匀混合，在恒速搅拌下，以不同的方式加入新鲜配制的NaBH4溶液，继续恒速搅拌10min后得到橙黄色胶体的银纳米粒子溶液；
根据银含量，向银纳米粒子溶液中加入一定量的二氧化钛粉末，混合物溶液搅拌24h；
待二氧化钛粉末溶解后自然沉降或离心分离后分出上层清液，下层沉淀或悬浮液用抽滤装置进行抽滤，然后烘干取Ag-Ti O2粉末，得到Ag-Ti O2；
制备方法中硝酸银、柠檬酸三钠及硼氢化钠为分析纯，二氧化钛粉末为60nm纳米材料；
所述制备方法中二氧化钛粉末制取方法为：
室温下取10ml钛酸丁酯，缓慢滴入到35ml无水乙醇中，用磁力搅拌器强力搅拌10min，混合均匀，形成黄色澄清溶液A；
将4ml冰醋酸和10ml蒸馏水加入到另一份35ml无水乙醇中，剧烈搅拌，得到溶液B，滴入1-2滴盐酸，调节pH值使得pH≤3；
室温水浴下，在剧烈搅拌下将已移入恒压漏斗中的溶液A缓慢滴入pH≤3的溶液B中，滴速3ml/min；
滴加完毕后得到黄色溶液，继续搅拌30min后，40℃水浴加热，1h后得到白色溶胶；
将溶胶在105℃下烘干，在500℃下热处理得到二氧化钛粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210398466.2A CN102897883B (zh) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210398466.2A CN102897883B (zh) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102897883A CN102897883A (zh) | 2013-01-30 |
| CN102897883B true CN102897883B (zh) | 2014-03-19 |
Family
ID=47570419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210398466.2A Expired - Fee Related CN102897883B (zh) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | 一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102897883B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104190458B (zh) * | 2014-07-16 | 2016-08-24 | 上海工程技术大学 | 一种双元素改性纳米二氧化钛溶胶的低温制备工艺 |
| CN105088755A (zh) * | 2015-08-22 | 2015-11-25 | 赵兵 | 一种纳米银粒子的制备方法及其应用 |
| CN109337900B (zh) * | 2018-10-31 | 2021-10-08 | 河北工业大学 | 一种高效经济的土壤微生物dna提取方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006103999A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Murata Mfg Co Ltd | 酸化チタン微粒子の製造方法 |
| CN100415660C (zh) * | 2005-10-27 | 2008-09-03 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 污染水体处理设备的制造方法 |
| CN100384572C (zh) * | 2005-12-29 | 2008-04-30 | 黄德欢 | 一种无机物载纳米银溶胶的制备方法 |
| CN100591416C (zh) * | 2007-01-25 | 2010-02-24 | 中国科学院化学研究所 | 一种贵金属负载型催化剂及其制备方法与应用 |
| CN102407342B (zh) * | 2011-10-31 | 2013-06-05 | 山东大学 | 粒径可精确控制的纳米银粉的制备方法 |
-
2012
- 2012-10-10 CN CN201210398466.2A patent/CN102897883B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102897883A (zh) | 2013-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Photoreduction of Cr (VI) from acidic aqueous solution using TiO2-impregnated glutaraldehyde-crosslinked alginate beads and the effects of Fe (III) ions | |
| Lin et al. | Feasibility of using nanoscale zero-valent iron and persulfate to degrade sulfamethazine in aqueous solutions | |
| CN103480333B (zh) | 一种复合型石墨烯吸附剂及其制备方法、应用 | |
| Huang et al. | Application of titanate nanoflowers for dye removal: A comparative study with titanate nanotubes and nanowires | |
| CN103521191A (zh) | 一种二氧化钛/壳聚糖/氧化石墨烯复合材料的制备方法及应用 | |
| CN102583634B (zh) | 纳米掺杂银二氧化钛/壳聚糖复合微球光解水源水中的苯酚 | |
| CN106984290A (zh) | 可吸附重金属离子的壳聚糖/海藻酸钠磁性复合微球的制备方法 | |
| CN104056616B (zh) | 一种纳米氧化钛与稀土固溶体复合的硅气凝胶光催化剂的制备方法 | |
| Wang et al. | Ciprofloxacin removal by ultrasound-enhanced carbon nanotubes/permanganate process: in situ generation of free reactive manganese species via electron transfer | |
| Chen et al. | Facile one-pot fabrication of ZnO2 particles for the efficient Fenton-like degradation of tetracycline | |
| CN105582916B (zh) | 一种二氧化钛依次沉积纳米金和铑的光催化剂的制备方法 | |
| CN102897883B (zh) | 一种腐殖酸降解材料Ag-TiO2的制备方法 | |
| CN104069860B (zh) | 磁性纳米铜铁羟基氧化物的制备及其在催化臭氧氧化除污染中的应用 | |
| Pouramini et al. | Effect of metal atom in zeolitic imidazolate frameworks (ZIF-8 & 67) for removal of dyes and antibiotics from wastewater: A review | |
| CN105797692A (zh) | 磁性-β-环糊精-氧化石墨烯复合物及其制备方法与应用 | |
| Majidnia et al. | Photoreduction of Pb (II) ions from aqueous solution by titania polyvinylalcohol–alginate beads | |
| CN105921763B (zh) | 海藻酸钠/无机矿物联合负载型纳米零价铁的制备方法 | |
| CN105536688A (zh) | 一种氢氧化铜包覆的磁性核纳米粒子及其制备和应用 | |
| CN105883915B (zh) | 一种纳米晶二氧化钛微球及其作为臭氧氧化催化剂的应用 | |
| CN102659126A (zh) | 铁锰复合硅酸盐的制备方法及其应用 | |
| Liu et al. | Removal of antibiotics from black water by a membrane filtration-visible light photocatalytic system | |
| JothiRamalingam et al. | Ultra-sonication assisted metal chalcogenide modified mesoporous Nickel-cobalt doped manganese oxide nanocomposite fabrication for sono-catalytic dye degradation and mechanism insights | |
| Yildiz et al. | In situ preparation of TiO2/f-MWCNT catalyst using Pluronic F127 assisted sol-gel process for sonocatalytic degradation of methylene blue | |
| Al-Musawi et al. | Enhanced sonophotocatalytic degradation of amoxicillin antibiotics using Fe3O4@ SiO2/PAEDTC surrounded by MIL-101 (Fe) in aquatic environment under the COVID-19 pandemic | |
| CN103263931A (zh) | 改性钴锰复合硅酸盐的制备方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140319 Termination date: 20141010 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |