[发明专利]一种高效吸附有机染料的多孔层状K2

说明书

一种高效吸附有机染料的多孔层状Ksubgt;2/subgt;Tisubgt;8/subgt;Osubgt;17/subgt;纳米晶须的制备方法，它属于无机吸附材料的制备领域。它目的是优化和改进Ksubgt;2/subgt;Tisubgt;8/subgt;Osubgt;17/subgt;的整体结构和提高其吸附有机染料的性能。方法：一、前驱体热缩聚反应，得g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;；二、Tisubgt;2/subgt;AlN和g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;加到KOH水溶液中，水热反应后完成制备。本发明使Ksubgt;2/subgt;Tisubgt;8/subgt;Osubgt;17/subgt;的整体结构呈现多孔和层状，显著提高了吸附有机染料的性能；接触有机染料亚甲基蓝和结晶紫的1分钟内的去除率便分别高达97.5％和94.5％，18分钟达到吸附平衡，最终去除率高达98.7％和96.5％；4次循环利用后去除率达90％以上。它适用于制备高效吸附有机染料的多孔层状Ksubgt;2/subgt;Tisubgt;8/subgt;Osubgt;17/subgt;纳米晶须。

技术领域

本发明属于无机吸附材料的制备领域；一种高效吸附有机染料的多孔层状K₂Ti₈O₁₇纳米晶须的制备方法。

背景技术

近年来，有机染料在造纸、纺织和皮革等行业广泛应用，然而有机染料在使用完后排放出来的废水不仅化学性质稳定难以降解，而且给动植物和环境带来极大的危害和影响。在过去的几十年来里，人们致力于降解和去除废水中的有机污染物，研发更为有效和先进的废水处理方法，然而在众多的废水处理方法中，吸附是一种简单，高效且经济的方法。

纵观目前已经被报道和开发的有机和无机吸附剂，它们在吸附有机染料方面大相径庭，但也各有千秋，总体上来说这些吸附剂对有机染料的吸附速率较慢，最终去除率不高，且可再生性和循环利用性能较差。然而在这其中，钛酸盐类无机吸附剂表现较为突出，不仅能够快速高效的吸附有机染料，并且可循环利用性能也十分出色，在废水处理和污染物吸附方面潜力巨大。

K₂Ti₈O₁₇作为一种碱金属钛酸盐无机材料，因其优异的机械性能，功能性能和生物相容性能而备受关注。其特殊的隧道结构给其带来了稳定且优异的物理和化学性能，目前广泛应用于吸附，光催化，钾离子电池和离子交换材料等领域。尤其在吸附领域，近年来一项研究表明通过前驱体TiO₂在强碱环境下一步水热法制备的K₂Ti₈O₁₇纳米线具有超快和高效的有机染料吸附性能，对亚甲基蓝的吸附在21分钟达到平衡，最终去除率达到97％。它的吸附机制被作者归因为K₂Ti₈O₁₇和有机染料之间的静电吸引和氢键作用，大比表面积和锯齿结构的K₂Ti₈O₁₇有望成为新一代废水处理和污染物吸附剂。

但是K₂Ti₈O₁₇的整体结构还有待进一步优化和改进，K₂Ti₈O₁₇在吸附有机染料方面的性能存在较大的提升空间。

发明内容

本发明目的是为了优化和改进K₂Ti₈O₁₇的整体结构和提高其吸附有机染料的性能，而提供一种高效吸附有机染料的多孔层状K₂Ti₈O₁₇纳米晶须的制备方法。

一种高效吸附有机染料的多孔层状K₂Ti₈O₁₇纳米晶须的制备方法，它按以下步骤实现：