[发明专利]金红石相氧化钛纳米草网筛及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米草网筛及制备方法和用途，尤其是一种金红石相氧化钛纳米草网筛及其制备方法和用途。

背景技术

在众多的环境问题中，水污染尤为引人关注。如作为工业废水的电镀废液中，六价铬(Cr(VI))因其高毒性、水溶性、高迁移率以及作为一种潜在的致癌物，对人类的危害尤为显著。当将这些工业废水用于灌溉庄稼时会导致农作物富集重金属，使农产品有毒性；此外，工业废水中的重金属离子沉积在河底、海湾，还会通过水生植物进入食物链，经鱼类等水产品进入人体。为此，人们对电镀等工业废水治理技术进行了大量的研究和探索，如中国发明专利CN103058275B于2014年6月25日公告的本申请人的一种分级结构的金红石晶型氧化钛及其制备方法和用途。该专利中提及的分级结构的金红石晶型氧化钛为众多的、表面为竖立的单晶纳米棒侧面为开口状的金红石相氧化钛微米空心球；制备方法先将水合硫酸氧钛、乙醇、甘油和去离子水按比例相混合后搅拌得到混合液，再将混合液置于密闭状态，于温度为140～160℃下反应至少30h得到反应混合物，随后，先去除反应混合物的上层液体后，对得到的沉淀物使用工业酒精清洗，再将其干燥后获得产物。这种产物虽可用于受铬污染的溶液中进行高效地光催化降解吸附，却也存在着欠缺之处，首先，经光催化降解吸附后，产物上的吸附物不易去除，影响了其循环使用的效能；其次，除了制备方法需要较长的水热反应时间之外，氧化钛微米空心球在光催化反应后与废液分离也很困难，容易形成二次污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的欠缺之处，提供一种结构简单、实用，便于分离和去除其上吸附物的金红石相氧化钛纳米草网筛。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述金红石相氧化钛纳米草网筛的制备方法。

本发明要解决的又一个技术问题为提供一种上述金红石相氧化钛纳米草网筛的用途。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：金红石相氧化钛纳米草网筛包括金红石相氧化钛，特别是，

所述金红石相氧化钛为条状纳米草，所述条状纳米草金红石相氧化钛覆于钛网上；

所述覆于钛网上的金红石相氧化钛条状纳米草的条直径为3～7nm、条长为100～200nm，其生长方向沿001方向；

所述钛网的目数≤25目。

作为金红石相氧化钛纳米草网筛的进一步改进：

优选地，条状纳米草的侧表面为{110}晶面。

优选地，组成钛网的钛丝的直径为0.1～0.3mm。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述金红石相氧化钛纳米草网筛的制备方法采用溶剂热法，特别是主要步骤如下：

步骤1，先按照硫酸氧钛(TiOSO₄)、乙醇、甘油和去离子水的摩尔比为1：48～52：28～32：28～32的比例，将硫酸氧钛、乙醇、甘油和去离子水混合后搅拌至少1h，得到混合液，再将浸没有钛网的混合液置于160～200℃下密闭反应至少8h，得到浸没有钛网的水热反应液；

步骤2，先由冷却至室温的水热反应液中取出钛网用水冲洗，再将其置于乙醇中于≤20s/次超声清洗至少2次后干燥，制得金红石相氧化钛纳米草网筛。

作为金红石相氧化钛纳米草网筛的制备方法的进一步改进：

优选地，钛网在浸没于混合液中之前，先将其置于20wt％的硝酸溶液中浸泡5h后用去离子水冲洗，再将其置于乙醇中超声10min后晾干。

优选地，搅拌的时间为1～2h。

优选地，密闭反应的时间为8～12h。

优选地，干燥时的温度为70～90℃、时间为1h。

为解决本发明的又一个技术问题，所采用的又一个技术方案为：上述金红石相氧化钛纳米草网筛的用途为，

将金红石相氧化钛纳米草网筛置于受铬污染的溶液中进行光催化降解吸附。

作为金红石相氧化钛纳米草网筛的用途的进一步改进：

优选地，以金红石相氧化钛纳米草网筛为阴极、铜线为阳极，阴、阳极间施加2V的直流电压。

相对于现有技术的有益效果是：