[发明专利]一种二氧化锆-二氧化硅复合吸附材料的制备方法

说明书

本发明公开的一种二氧化锆‑二氧化硅复合吸附材料的制备方法，通过采用先分别制备SiO₂溶胶、ZrO₂溶胶，然后将SiO₂溶胶和ZrO₂溶胶混合烘干、在一定温度下焙烧，得到ZrO₂‑SiO₂复合吸附材料，通过在普通SiO₂材料中引入有催化作用的ZrO₂，既能提高SiO₂材料吸附速率，还能提高SiO₂材料的吸附率，方法简单，有很好的实用价值。

技术领域

本发明属于染色废水吸附处理技术领域，具体涉及一种二氧化锆-二氧化硅复合吸附材料的制备方法。

背景技术

目前，随着纺织业以及相关行业的快速发展，染料已被广泛的应用于纺织品、塑料、化妆品和造纸业等方面。印染废水对环境的污染也日趋严重，但由于其具有成分复杂、有毒物质含量高、色度高、有机物含量高等特点，将其直接排放到环境中，会对水环境造成很大污染，且对生物体的健康造成重大威胁。目前对于印染废水的处理方法大致分为两类：物化处理法和生化处理法，物化处理法中的吸附法是处理印染废水最常用的方法之一，生化处理法成本较高，且对含有苯环的染料废水处理效果不佳，难以得到广泛推广。

目前用于吸附的材料较多，如活性炭、离子交换树脂等。SiO₂纳米材料由于其较好的热稳定性，被广泛应用于吸附材料、高性能滤材、催化剂载体等方面。但SiO₂纳米材料的孔径较小且对一些印染废水吸附效率低，所以不能广泛适用于各种印染废水的处理，这使得SiO₂纳米材料在应用中受到很大限制。为此，国内外不少研究者致力于提高SiO₂纳米材料的吸附效率研究，如引入过渡金属元素法对SiO₂进行修饰，以上方法虽然在一定程度上增大了 SiO₂纳米材料的孔径，但一般均不能兼顾提高SiO₂纳米材料的吸附效率。然而对于吸附剂而言，其应用的广泛性和吸附性能的优劣同等重要，因此，制备一种吸附率和吸附速率均有所提高的吸附剂是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种二氧化锆-二氧化硅复合吸附材料的制备方法，解决了现有普通SiO₂纳米材料的吸附速率慢、吸附率低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种二氧化锆-二氧化硅复合吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制备SiO₂溶胶

取适量正硅酸乙酯和无水乙醇充分混合为均相溶液、置于冰水混合物中，搅拌均相溶液同时缓慢加入水和HCl或HNO₃的混合物，并在温度 50-75℃下搅拌回流2-5h后冷却至常温，即得SiO₂溶胶，备用；

步骤2，制备ZrO₂溶胶

将适量草酸溶液逐滴加入至五水硝酸锆溶液中，得到混合溶液，搅拌混合溶液并加热至50-70℃后，保持温度并逐滴加入适量的丙三醇，搅拌回流 2-4h后冷却至室温，得到澄清透明的ZrO₂溶胶，备用；

步骤3，制备ZrO₂-SiO₂复合溶胶

将适量步骤1的SiO₂溶胶逐滴加入无水乙醇与步骤2的ZrO₂溶胶的混合液中，搅拌30-60min，即得到ZrO₂-SiO₂复合溶胶；