[发明专利]一种多孔球形硅胶负载纳米TiO2的含铅废气吸附材料的制备方法

说明书

本发明涉及含铅废气吸附材料技术领域，具体涉及一种多孔球形硅胶负载纳米TiO₂的含铅废气吸附材料的制备方法。主要包括球形硅胶制备、多孔球形硅胶制备和负载TiO₂三步，制备出的球形硅胶具有较好的可调控性，孔径可在2nm‑70nm间进行调控，扩大了硅胶的使用范围，具有广泛的使用前景，对含铅废气中的铅离子吸附效果显著。

技术领域

本发明属于废气重金属吸附材料技术领域，具体涉及一种多孔球形硅胶负载纳米TiO₂的含铅废气吸附材料的制备方法。

背景技术

无机硅胶是一种高活性吸附材料，通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列后处理过程而制得。硅胶化学性质稳定，各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等，家庭用做干燥剂，湿度调节剂，除臭剂等；工业用作油烃脱色剂，催化剂载体，变压吸附剂等；精细化工用分离提纯剂，啤酒稳定剂，涂料增稠剂，牙膏摩擦剂，消光剂等。

硅胶根据其孔径的大小分为：大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶。由于孔隙结构的不同，因此它们的吸附性能各有特点。粗孔硅胶在相对湿度高的情况下有较高的吸附量，细孔硅胶则在相对湿度较低的情况下吸咐量高于粗孔硅胶，而B型硅胶由于孔结构介于粗、细孔之间，其吸附量也介于粗、细孔之间。硅胶具有良好的机械强度、容易控制的孔结构和比表面积，较好的化学稳定性和热稳定性。

目前对于球形硅胶的研究最为深入，主要的方法有溶胶-凝胶法，喷雾干燥法及硅珠堆砌法，这些方法生产的产品各自有优势，但也存在一定的问题，如形状不规则，机械稳定性差老化时间长及产率低等缺点。硅胶的表面修饰主要的方法是利用有机硅烷试剂与硅胶表面的硅羟基反应的方法，可以方便的获得功能团密度高的功能化硅胶，但是由于缺少合适的有机硅烷试剂，部分离子交换填料难以获得较高的离子交换容量。

重金属作为一类常规的水体污染物,因其具有毒性较高,无法降解等特点,成为水体污染物中危害极大且备受关注的一种，随着工业的发展,重金属的污染问题日益突出。目前为止,对于水体的重金属污染,主要的处理方法包括吸附法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物絮凝法等。其中,吸附法拥有材料便宜易得,操作简单,重金属处理效果较好等优点,因而被研究者所重视。

铅蓄电池行业主要的环境污染集中在铅冶炼、极板制造、极板化成等工段，近年来内化成工艺的广泛使用大大的减少了铅蓄电池生产中废水排放对环境的影响。相对废水环境污染问题而言，环境空气的流动性和复合型污染更为复杂，使得废气特别是含铅废气的环境污染问题成为关注的焦点。

发明内容

本申请的目的在于提供一种多孔球形硅胶负载纳米TiO₂的含铅废气吸附材料的制备方法，具有合适的孔径分布、孔容度、比表面积和机械强度，对含铅废气具有良好的吸附作用。

本发明多孔球形硅胶的制备方法主要以下步骤：

(1)球形硅胶制备：