[发明专利]一种基于合成钛酸纳米材料的高效除硬方法

摘要

本发明涉及一种合成钛酸材料在饮用水中高效除硬中的应用。本发明中应用的钛酸纳米材料是以二氧化钛为原料，经水热法合成，其组成包括钛酸纳米管和纳米花。材料应用于饮用水中硬度的去除，其特征为高效的钙镁吸附能力和快速的吸附过程。使用后的钛酸纳米材料经氢氧化钠溶液补充恢复钠位点后可重复使用。本发明采用的除硬方法成本低，使用安全方面，适用于家庭饮用水的软化。

主权项

一种钛酸纳米管或钛酸纳米花的应用，所述钛酸纳米管，其制备方法为：(A)超声分散：将质量体积比g:mL为0.018‐0.02的二氧化钛与10mol/L的NaOH溶液混合，超声分散24h，所述二氧化钛为P25型，80％锐钛矿和20％金红石；(B)水热反应：将上述混合液于130℃下加热72h，降温得到沉淀；(C)漂洗烘干：将沉淀物以去离子水反复清洗至中性，80℃下烘干得到钛酸纳米管；所述钛酸纳米花，其制备方法为：(A)超声分散：将质量体积比g:mL为0.018‐0.02的二氧化钛与8mol/L的NaOH溶液混合，超声分散24h，所述二氧化钛为锐钛矿型；(B)水热反应：将上述混合液于130℃下加热48h，降温得到沉淀；(C)漂洗烘干：将沉淀物以去离子水反复清洗至中性，80℃下烘干得到钛酸纳米花；所述应用，其特征是吸附反应，具体条件为：(1)投加钛酸纳米管或钛酸纳米花，或钛酸纳米管和纳米花复合投加，比例为1:1‑1:5，投加量为0.5～5g/L；(2)钙或镁溶液置于锥形瓶中，初始Ca2+或Mg2+浓度为200～500mg/L；(3)调节溶液pH为5～7；(4)反应在摇床中进行，摇床转速为200rpm，温度为20±5℃。