[发明专利]一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法

权利要求书

1.一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法，其特征在于，具体制备过程为：

步骤1，利用钛盐制备前驱体溶液，前驱体溶液的配制过程为：称取钛盐，将其溶解到无水乙醇中，搅拌均匀后，缓慢加入去离子水，得白色乳状透明溶液，再利用盐酸或硫酸调节其pH至1～2，得前驱体溶液，备用；

步骤2，废旧羊毛预处理，得羊毛短纤维，羊毛预处理的具体过程为：

步骤2.1：称取废旧羊毛，将其置于碱性混合液中浸泡处理30～50min，然后用30℃～50℃无水乙醇溶液浸泡10～20min，再用去离子水漂洗1～3次，最后将洗净的羊毛在80℃～110℃条件下烘干；

步骤2.2：用旋转扭刀式纤维切断机将步骤1.1所得羊毛切断成长度小于5mm的短纤维；

步骤3，利用步骤1所得的前驱体溶液与步骤2所得羊毛短纤维进行纳米二氧化钛粉体的制备，纳米二氧化钛粉体的具体制备过程为：

步骤3.1：将步骤1所得羊毛短纤维浸泡在步骤2所得前驱体溶液中5～10min后，转移至高温高压反应釜中，密封后将高温高压反应釜置于均相反应器中，以1℃/min～3℃/min速率升温至110℃～130℃，以100～200转/min速率恒温反应2h～5h后，冷却至室温，进行离心处理；

步骤3.2：将离心后的上层清液倒掉，残液浸泡在丙酮溶液中，在频率40kHz、功率100W条件下超声清洗10～20min，然后浸泡在无水乙醇溶液中超声清洗10～20min，接着用去离子水超声清洗3次，每次5～10min，最后在100℃～120℃条件下真空烘干，研磨后，即得纳米二氧化钛粉体。

2.根据权利要求1所述的一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法，其特征在于，所述钛盐为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、硫酸钛或四氯化钛中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法，其特征在于，所得前驱体溶液中钛盐与无水乙醇的用量比为1:1；去离子水的用量为钛盐与无水乙醇总量的7倍。

4.根据权利要求1所述的一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法，其特征在于，所述步骤2.1中，碱性混合液的pH为8.5～9.5，碱性混合液由双氧水、碳酸钠及硅酸钠混合而成，其中，质量浓度30％的双氧水10～20ml/L、碳酸钠0.5g/L～2g/L、硅酸钠0.5g/L～2g/L。

5.根据权利要求4所述的一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法，其特征在于，所述步骤2.1中，废旧羊毛与碱性混合液的浴比为1：30～50。

6.根据权利要求1所述的一种利用废旧羊毛制备高光催化活性纳米二氧化钛的方法，其特征在于，所述步骤3.1中，羊毛短纤维的用量为前驱体溶液中钛盐用量的1～10％。