[发明专利]一种用于污水净化的笼式颗粒物及制备方法

摘要

本发明提供了一种用于污水净化的笼式颗粒物及制备方法。通过制备二氧化硅溶胶，并包裹发泡聚苯乙烯后除去聚苯乙烯而制得笼式二氧化硅气凝胶大颗粒，进一步在颗粒内部水热法制备纳米铁酸锌，再水热法制备二硫化钼并包覆于铁酸锌表面，得到笼式颗粒物，最后喷涂聚氨酯薄层使颗粒固定，即可用于污水处理。该方法利用笼式二氧化硅气凝胶大颗粒网络纳米催化颗粒，实现了纳米光催化颗粒与污水高效接触净化，扩大了污水接触面积，有效提高了催化剂在污水中的分散性，在显著提升了光催化进行污水净化的效果的同时，使用方便且易于回收，并且制备方法较为简单，成本较低，适合规模化推广应用。

主权项

1.一种用于污水净化的笼式颗粒物的制备方法，其特征在于，具体制备方法包括以下步骤：（1）将正硅酸乙酯与无水乙醇混合，采用磁力搅拌器进行强烈搅拌，同时滴加酸性催化剂与去离子水的混合液，加液完毕后加热搅拌回流，加热温度为60～70℃，加热时间为2～4h，然后进行冷却，加入N,N-二甲基甲酰胺，继续搅拌15～20min，制得二氧化硅溶胶；（2）向步骤（1）制得的二氧化硅溶胶中加入发泡聚苯乙烯，充分搅拌，使溶胶布满聚苯乙烯球形大颗粒的表面，干燥后利用溶剂去除聚苯乙烯，制得中空、球形、表面为微孔的笼式二氧化硅气凝胶大颗粒；（3）将硝酸铁和硝酸锌溶于水中，加入步骤（2）制得的笼式二氧化硅气凝胶大颗粒，加入氢氧化钠溶液调节体系的pH值至11～12，进行水热反应，水热反应温度为170～180℃，反应时间为5～7h，在颗粒笼中形成纳米铁酸锌；（4）将钼源混合物和硫源混合物溶于水中，搅拌10～15min，加入步骤（3）的体系中，加入盐酸调节体系的pH值至0.5～2，再加入表面活性剂，进行水热反应，水热反应温度为180～200℃，反应时间为16～24h，生成二硫化钼，同时二硫化钼包覆铁酸锌，得到以纳米颗粒堆积物为内核，以笼式二氧化硅气凝胶为外壳的污水处理剂；（5）在二氧化硅气凝胶大颗粒的表面喷涂聚氨酯薄层，使大颗粒固定，即可制得用于污水净化的笼式颗粒物。