[发明专利]一种Na2Ti3O7吸附剂的制备方法

说明书

（一）        技术领域

本发明属于新型无机功能材料合成技术领域，特别涉及一种Na₂Ti₃O₇吸附剂的制备方法。

（二）        背景技术

重金属离子污染是水体污染中最难治理的污染之一。水体中的某些重金属元素，如铬、镉、铅等，对人体有较大危害，因此, 有效去除污水中的重金属离子已经成为当前最迫切的任务之一。而吸附回收污水中的重金属离子不仅是污水处理问题的重要组成部分，同时在重金属离子的循环利用方面也有着深远的意义。

吸附法中最重要的是吸附剂的开发与选择。目前应用于工业废水处理的吸附剂主要有活性炭、生物吸附剂和其他一些尚处于实验室模拟阶段的吸附剂, 如粘土类吸附剂、高分子吸附剂、利用废弃物制备的吸附剂和复合吸附剂等。其中活性炭作为一种有效的废水处理吸附剂可用于大多数重金属、有机分子的除去且吸附能力强，只是活性炭资源有限，大批量治理废水造价高，寿命短，再生操作费用高，较难在经济尚不发达的地区得到广泛的应用。其他吸附剂也存在吸附效率低、易产生二次污染、无法实现循环利用等问题。因此，如何提高吸附剂的吸附效率，增加吸附剂的循环使用次数和减少吸附剂使用过程中造成的二次污染问题是当今吸附剂研究领域所面临的重要挑战之一。

（三）        发明内容

本发明提供了一种Na₂Ti₃O₇吸附剂的制备方法，该Na₂Ti₃O₇吸附剂克服了一般吸附法治理污水过程中吸附效率不高、易导致二次污染、难以治理流动水体以及无法实现吸附材料和重金属离子循环利用等问题。 

本发明是通过如下技术方案实现的： 

一种Na₂Ti₃O₇吸附剂的制备方法，其特殊之处在于：以P25纳米TiO₂为基体材料，以NaOH为反应溶剂，采用水热法制备出网状的Na₂Ti₃O₇前驱体，将其置于马弗炉中煅烧，得到Na₂Ti₃O₇吸附剂。

本发明的Na₂Ti₃O₇吸附剂的制备方法，NaOH的浓度为5-15mol/l。

本发明的Na₂Ti₃O₇吸附剂的制备方法，水热反应温度为160-220℃，反应时间为24-72h。

本发明的Na₂Ti₃O₇吸附剂的制备方法，Na₂Ti₃O₇前驱体在马弗炉中煅烧温度为550-650℃，时间为0.5-4h。

本发明的Na₂Ti₃O₇吸附剂的制备方法，Na₂Ti₃O₇吸附剂为网状结构。

本发明采用水热法制备重金属离子吸附剂- Na₂Ti₃O₇吸附剂，使吸附剂显微结构为网状结构，既有利于提高重金属离子的吸附容量（对重金属离子的吸附速率及吸附容量较一般吸附剂更高,可高达97%）又便于与所吸附的重金属离子分离，实现重金属离子吸附剂与重金属离子的循环利用，节能节材效果显著；将前驱体进行煅烧，提高重金属离子吸附剂的强度，减少其在水体中的分散及使用过程中可能造成的二次污染。

（四）        附图说明

附图1为Na₂Ti₃O₇吸附剂低放大倍数下的SEM图；

附图2为Na₂Ti₃O₇吸附剂的XRD图；

附图3为Na₂Ti₃O₇吸附剂高放大倍数下的SEM图；

附图4为Na₂Ti₃O₇吸附剂对Cd²⁺的吸附速率曲线；