CN103212393B

CN103212393B - 纳米TiO2/蒙脱土复合光催化水处理材料及其制备方法

Info

Publication number: CN103212393B
Application number: CN201310150707.6A
Authority: CN
Inventors: 廖灵敏; 汪在芹; 李珍; 魏涛; 陈亮; 梁慧; 肖承京; 冯菁; 邵晓妹; 李晓鄂; 李鹏翔; 张健; 闫小虎
Original assignee: Changjiang River Scientific Research Institute Changjiang Water Resources Commission
Current assignee: Changjiang River Scientific Research Institute Changjiang Water Resources Commission
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2015-09-23
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: CN103212393A

Abstract

本发明公开一种纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料及其制备方法。该材料按照重量百分比由40~98%的纳米TiO₂和2~60%的蒙脱土组成，其中，将纳米TiO₂在蒙脱土进行负载。称取纳米TiO₂和蒙脱土，混合均匀，然后置于无水乙醇中得到浆料；浆料经超声分散处理，再放入球磨机进行机械球磨，得到混合物；混合物在恒温下干燥完全；再热处理后，冷却至室温取出，最后研磨均匀，得到水处理材料。本发明采用一种简便环保的固相扩散法将纳米TiO₂在天然矿物蒙脱土上固定化负载，使得该复合材料在液相中使用时具有易分散、便于回收等特点，提高了复合材料在紫外到可见光范围的光催化降解能力，同时又具备蒙脱土原有净水特性。

Description

纳米TiO2/蒙脱土复合光催化水处理材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体地指一种纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料及其制备方法。

背景技术

据有关专家研究结果，我国因水污染造成的经济损失占GDP的1.5~2.8％，水资源污染已成为我国面临的亟待解决的问题。水中的污染物，特别是有机污染物的存在，不仅造成环境污染、生态破坏，而且严重危害人类健康。这些有机污染物包括多环芳烃、多氯联苯、农药、环境干扰素、染料等，其中一部分化学性质极为稳定，难以用传统的物理、化学及生物方法处理。与传统有机废水除污工艺相比，半导体光催化材料在一定波长光源照射下表面会产生氧化能力极强的羟基自由基（·OH）和超氧自由基（O₂·^–）等，可使水中的烃类、卤代物、表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂等有机污染物完全氧化降解为对环境友好的CO₂、H₂O和无毒的无机物，具有稳定性好、催化活性高、见效快、能耗低、无二次污染等优点。

纳米TiO₂光化学性能稳定，活性高，且安全无毒，是目前公认的较为理想的一种光催化材料。但纳米TiO₂颗粒直接在水溶液中工作时，存在易团聚，与降解物的表面接触率降低，难以回收等问题，影响了其对有机污染物光催化降解效果。负载型纳米TiO₂复合材料不仅综合了纳米粒子自身的小尺寸效应、表面效应、粒子的协同效应和负载基体特性，且具有易分离、便于回收、可重复使用等优点。所以，近年来在污水处理用光催化纳米材料领域，国际上的研究方向已经转为负载型。多孔结构材料被认为较适于作为纳米TiO₂的负载载体，一方面固定化负载能改善纳米TiO₂颗粒的团聚问题，另一方面多孔结构材料的高比表面积、大吸附容量能实现水中污染物的靶向富集，更集中有效的通过TiO₂进行光降解。蒙脱土是由两层Si—O四面体和一层Al-O八面体组成的层状硅酸盐晶体，其特有的二维孔结构使它具有大比表面积、可调的层柱间距和高吸附性等性能，作为净水剂、吸附剂广泛应用于水处理领域。此外，蒙脱土化学性质稳定，来源丰富，价格低廉，因此是纳米TiO₂负载载体的良好选择。

目前，有关负载型纳米TiO₂的制备已有一些文献报道。公开号为CN1669634A的中国发明专利公开了一种蒙脱土负载纳米TiO₂重金属吸附剂的制备方法，主要是利用纳米TiO₂的尺寸效应所带来的大比表面积和表面电荷来促进蒙脱土的表面活性，仅针对其对重金属的吸附性能，未涉及光催化降解污染物。公开号为CN101069846A的中国发明专利公开了一种高活性载银/TiO₂柱撑蒙脱土复合纳米光催化剂的制备方法，是将蒙脱土浸渍在TiO₂前驱体TiCl₄溶液中，通过一系列物理化学变化后并在空气中焙烧，从而在蒙脱土载体上生成纳米TiO₂，再通过还原法在表面负载单质银。其他研究者制备TiO₂/蒙脱土复合光催化材料的方法与之类似，主要负载原理都是通过将蒙脱土载体浸渍在可溶性Ti金属盐或TiO₂溶胶原液中，凝胶化后干燥得到干凝胶粉末，再在空气中不同温度下焙烧生成具有不同粒径和晶型（锐钛矿相和金红石相的比例）的纳米TiO₂颗粒。由于纳米TiO₂的光催化活性主要取决于其粒径大小和晶型，通过以上溶胶-凝胶法获得的纳米TiO₂粒径大小难以均匀控制，且与目前光催化效果最优的工业成品纳米级TiO₂颗粒（锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20）相比并不更具优势，且稳定性也低于后者。另外，此类方法工艺路线长，相对复杂，使用的主要原料钛盐前驱体成本较高，且对环境有一定污染。

在过去几年里，发展出许多不同的合成负载型TiO₂复合光催化材料的手段。包括溶胶-凝胶法、沉淀法、偶联法、固相扩散法等。其中固相扩散法因其热扩散作用各相之间具有牢固的结合力，且工艺流程简单可控，目前利用固相扩散法制备兼具良好光催化降解活性和离子交换吸附性能的纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料还少见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料及其制备方法。该材料可克服纳米TiO₂颗粒单独在液相中使用时易团聚、不易回收的缺点，且有效提高其在紫外到可见光波长范围内的对有机物的光催化降解能力，同时具备蒙脱土原有净水特性。该材料原料易得，制备方法一步合成，工艺简便，且过程对环境无污染，利于工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明提供一种纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料，该材料按照重量百分比由40~98%的纳米TiO₂和2~60%的蒙脱土组成，其中，将光催化性能最佳的工业成品级纳米TiO2在蒙脱土进行负载。

进一步地，该材料按照重量百分比由50~90%的纳米TiO₂和10~50%的蒙脱土组成。

再进一步地，该材料按照重量百分比由65~80%的纳米TiO₂和20~35%的蒙脱土组成。

再进一步地，所述纳米TiO₂的粒径大小为10~30nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20。

再进一步地，所述蒙脱土的尺寸大小为12~35μm，蒙脱土的层间阳离子包括钠离子，钾离子，镁离子，钙离子。

本发明提供了一种纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料的制备方法，包括以下步骤：

1）按照重量百分比称取40～98%的纳米TiO₂和2~60%的蒙脱土，混合均匀，

2）将步骤1）中混合均匀的纳米TiO₂和蒙脱土置于无水乙醇中得到浆料；

3）步骤2）中浆料经超声分散处理，再放入球磨机进行机械球磨，得到混合物；

4）混合物在干燥箱中恒温下完全干燥；

5）再经过热处理后，冷却至室温取出，最后研磨均匀，得到水处理材料。

作为优选方案，所述步骤1）中，纳米TiO₂的粒径大小为10~30nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20；蒙脱土的尺寸大小为12~35μm。

作为优选方案，所述步骤3）中，超声工作频率为30~50kHz，处理时间为10~20min；浆料放在球磨机里机械球磨时球料质量比=5︰1，球磨转速为200~300转/min，球磨时间0.5~3h。

作为优选方案，所述步骤4）中，恒温干燥温度为100~110℃。

作为优选方案，所述步骤5）中，热处理温度为300~450℃，时间为4~6h，水处理材料的粒径大小为1000~1500目。

本发明提供的纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料对水体中有机污染物的降解原理为，首先蒙脱土的吸附性使水体中有机物被吸附到水处理材料表面，同时纳米TiO₂由于光激发作用，其价带电子跃迁到导带产生空穴h⁺和电子e^-，空穴与H₂O或者与TiO₂表面吸附的氢氧基团反应产生羟基自由基·OH，电子与TiO₂表面的O₂经过一系列反应也生成·OH，由于·OH具有极高的氧化电位（2.80V），氧化能力极强，可将吸附在材料表面的有机污染物氧化成CO₂、H₂O或无机矿物盐。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明原料来源广泛，采用固相扩散法一步合成，工艺简便，且制备过程对环境无污染，利于工业化生产。

（2）本发明以天然矿物蒙脱土对纳米粒子进行固定化负载，使得该复合材料在液相中使用时具有易分散、便于回收等特点。

（3）蒙脱土的加入有效降低纳米TiO₂的团聚、增强其对可见光的吸收，从而提高了复合材料在紫外到可见光波长范围内对水体中有机污染物的光催化降解能力，同时又具备蒙脱土原有净水特性，如对水中细菌和污染物的吸附性能，对水中重金属的离子交换性能等。

本发明制备的纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料在有机废水降解领域具有广泛应用前景。

本发明提供的水处理材料其性能特征采用如下方法测试：

1、X射线衍射（XRD）：本发明是纳米TiO₂与蒙脱土组成的复合材料，X射线衍射谱显示出蒙脱土的特征衍射峰以及纳米TiO₂的特征衍射峰，以此可判断纳米TiO₂是否成功负载。

2、扫描电子显微镜（SEM）：表征纳米TiO₂在蒙脱土表面的负载情况和尺寸大小。

3、紫外-可见漫反射光谱（DRS）：用于表征本发明材料的光吸收性能。

4、对苯二甲酸光催化反应体系的荧光光谱测试：材料光催化反应过程中产生的羟基自由基·OH浓度可有效表征其光催化活性。利用对苯二甲酸对·OH的捕获作用，所生成的羟化产物2-羟基对苯二酸能在426nm的光谱峰值附近发射出独特的荧光信号，从而可间接检测溶液中形成的·OH浓度，以此可有效判断本发明所提供纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料的光催化活性。

5、亚甲基蓝光催化降解测试：以亚甲基蓝染料为水体有机污染物降解对象，对降解过程中亚甲基蓝溶液进行吸收光谱分析，在其最大吸收波长664nm处测定溶液吸光度的变化。根据朗伯-比尔定律，可采用亚甲基蓝溶液吸光度的变化表征其中亚甲基蓝浓度的变化，以此可有效判断本发明所提供纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料对亚甲基蓝染料的降解率。

附图说明

图1为蒙脱土负载前的SEM照片；

图2为蒙脱土负载纳米TiO₂所获得水处理材料的SEM照片；

图3为纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料的XRD图谱；图中，（a）蒙脱土、（b）40%TiO₂/蒙脱土、（c）70%TiO₂/蒙脱土、（d）80%TiO₂/蒙脱土、（e）90%TiO₂/蒙脱土。

图4为纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料的DRS图。（a）40%TiO ₂/蒙脱土、（b）70%TiO₂/蒙脱土、（c）80%TiO₂/蒙脱土、（d）90%TiO₂/蒙脱土、（e）P25型纳米TiO₂。

图5为不同材料的对苯二甲酸光催化反应体系的荧光光谱强度随光照时间变化曲线。

图6为纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料对亚甲基蓝溶液的降解率随光照时间变化曲线。（a）90%TiO₂/蒙脱土、（b）P25型纳米TiO ₂。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

一种纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料，该材料按照重量百分比由40~98%的纳米TiO₂和2~60%的蒙脱土组成，其中，将光催化性能最佳的工业成品级纳米TiO2在蒙脱土进行负载。

该材料按照重量百分比由50~90%的纳米TiO₂和10~50%的蒙脱土组成。

该材料按照重量百分比由65~80%的纳米TiO₂和20~35%的蒙脱土组成。

所述纳米TiO₂的粒径大小为10~30nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20。

所述蒙脱土的尺寸大小为12~35μm，蒙脱土的层间阳离子包括钠离子，钾离子，镁离子，钙离子。

1）按照重量百分比称取40～98%的纳米TiO₂和2~60%的蒙脱土，混合均匀，纳米TiO₂的粒径大小为10~30nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20；蒙脱土的尺寸大小为12~35μm。

3）步骤2）中浆料经超声分散处理，再放入球磨机进行机械球磨，得到混合物；超声工作频率为30~50kHz，处理时间为10~20min；浆料放在球磨机里机械球磨时球料质量比=5︰1，球磨转速为200~300转/min，球磨时间0.5~3h。

4）混合物在干燥箱中恒温下完全干燥；恒温干燥温度为100~110℃。

5）再经过热处理后，冷却至室温取出，最后研磨均匀，得到水处理材料，热处理温度为300~450℃，时间为4~6h，水处理材料的粒径大小为1000~1500目。

实施例1：

按照重量百分比称取1.6g的工业成品德国P25型纳米TiO₂和2.4g的蒙脱土，混合均匀，其中，纳米TiO₂的粒径大小为20nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20；蒙脱土的尺寸大小为20μm。将混合均匀的纳米TiO₂和蒙脱土置于100ml无水乙醇中得到浆料；浆料经频率为40kHz超声分散处理15min，再放入球磨机，按球磨转速为250转/min进行机械球磨2h，得到混合物，球料质量比=5︰1。混合物中含有的无水乙醇在105℃恒温下挥发，直至完全干燥；经过马弗炉内400℃热处理5h后，冷却至室温取出，最后研磨均匀至1000目，得到水处理材料。

实施例2

按照重量百分比称取2.4g的工业成品德国P25型纳米TiO₂和0.6g的蒙脱土，混合均匀，其中，纳米TiO₂的粒径大小为10nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20；蒙脱土的尺寸大小为35μm。将混合均匀的纳米TiO₂和蒙脱土置于100ml无水乙醇中得到浆料；浆料经频率为40kHz超声分散处理10min，再放入球磨机，按球磨转速为200转/min进行机械球磨1h，得到混合物，球料质量比=5︰1。混合物中含有的无水乙醇在105℃恒温下挥发，直至完全干燥；经过马弗炉内300℃热处理5h后，冷却至室温取出，最后研磨均匀至1000目，得到水处理材料。

实施例3

按照重量百分比称取4.5g的工业成品德国P25型纳米TiO₂和0.5g的蒙脱土，混合均匀，其中，纳米TiO₂的粒径大小为30nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20；蒙脱土的尺寸大小为12μm。将混合均匀的纳米TiO₂和蒙脱土置于150ml无水乙醇中得到浆料；浆料经频率为40kHz超声分散处理20min，再放入球磨机，按球磨转速为300转/min进行机械球磨0.5h，得到混合物，球料质量比=5︰1。混合物中含有的无水乙醇在105℃恒温下挥发，直至完全干燥；经过马弗炉内300℃热处理6h后，冷却至室温取出，最后研磨均匀至1500目，得到水处理材料。

实施例4

按照重量百分比称取2.5g的工业成品德国P25型纳米TiO₂和2.5g的蒙脱土，混合均匀，其中，纳米TiO₂的粒径大小为15nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20；蒙脱土的尺寸大小为15μm。将混合均匀的纳米TiO₂和蒙脱土置于150ml无水乙醇中得到浆料；浆料经频率为50kHz超声分散处理10min，再放入球磨机，按球磨转速为200转/min进行机械球磨3h，得到混合物，球料质量比=5︰1。混合物中含有的无水乙醇在100℃恒温下挥发，直至完全干燥；经过马弗炉内450℃热处理4h后，冷却至室温取出，最后研磨均匀至1200目，得到水处理材料。

实施例5

按照重量百分比称取4.9g的工业成品德国P25型纳米TiO₂和0.1g的蒙脱土，混合均匀，其中，纳米TiO₂的粒径大小为15nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20；蒙脱土的尺寸大小为15μm。将混合均匀的纳米TiO₂和蒙脱土置于150ml无水乙醇中得到浆料；浆料经频率为30kHz超声分散处理20min，再放入球磨机，按球磨转速为260转/min进行机械球磨2.5h，得到混合物，球料质量比=5︰1。混合物中含有的无水乙醇在110℃恒温下挥发，直至完全干燥；经过马弗炉内400℃热处理5h后，冷却至室温取出，最后研磨均匀至1300目，得到水处理材料。

实施例6

按照重量百分比称取2.6g的工业成品德国P25型纳米TiO₂和1.4g的蒙脱土，混合均匀，其中，纳米TiO₂的粒径大小为25nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20；蒙脱土的尺寸大小为25μm。将混合均匀的纳米TiO₂和蒙脱土置于100ml无水乙醇中得到浆料；浆料经频率为30kHz超声分散处理20min，再放入球磨机，按球磨转速为260转/min进行机械球磨2.5h，得到混合物，球料质量比=5︰1。混合物中含有的无水乙醇在110℃恒温下挥发，直至完全干燥；经过马弗炉内400℃热处理5h后，冷却至室温取出，最后研磨均匀至1300目，得到水处理材料。

实施例7

按照重量百分比称取2.8g的工业成品德国P25型纳米TiO₂和1.2g的蒙脱土，混合均匀，其中，纳米TiO₂的粒径大小为30nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比约为80/20；蒙脱土的尺寸大小为25μm。将混合均匀的纳米TiO₂和蒙脱土置于100ml无水乙醇中得到浆料；浆料经频率为40kHz超声分散处理20min，再放入球磨机，按球磨转速为300转/min进行机械球磨2.5h，得到混合物，球料质量比=5︰1。混合物中含有的无水乙醇在105℃恒温下挥发，直至完全干燥；经过马弗炉内400℃热处理5h后，冷却至室温取出，最后研磨均匀至1300目，得到水处理材料。

实施例8

扫描电子显微镜（SEM）：表征实施例3中纳米TiO₂在蒙脱土表面的负载情况和尺寸大小。如图1所示蒙脱土负载前的SEM照片，粒径大小为12～35μm，图2所示为蒙脱土负载纳米TiO₂所获得水处理材料的SEM照片，表面负载纳米TiO₂的颗粒大小为10～30nm。通过图1和图2，进一步证实了纳米TiO₂在蒙脱土表面的牢固负载。

实施例9

检查实施例1、实施例2、实施例3、实施例7的水处理材料和蒙脱土的XRD图谱，图3中，（a）蒙脱土、（b）40%TiO₂/蒙脱土、（c）70%TiO₂/蒙脱土、（d）80%TiO₂/蒙脱土、（e）90%TiO₂/蒙脱土。可以看出纳米TiO₂的特征峰随着负载量的增多逐渐变强，说明纳米TiO₂在蒙脱土表面成功负载。

实施例10

检查实施例1、实施例2、实施例3、实施例7的水处理材料和P25型纳米TiO₂的DRS图。图4中，（a）40%TiO2/蒙脱土、（b）70%TiO₂/蒙脱土、（c）80%TiO₂/蒙脱土、（d）90%TiO₂/蒙脱土、（e）P25型纳米TiO₂。与P25型纳米TiO₂相比，经蒙脱土负载后，复合光催化材料在可见光范围内（390~780 nm）的吸收强度均有所增强，即蒙脱土与纳米TiO₂复合提高了复合材料在紫外到可见光范围内的光响应能力。

实施例11

称取实施例1、实施例2、实施例3、实施例7中含40mg纳米TiO₂的水处理材料和40mg的纳米TiO₂，分别加入到盛有80mL、浓度为0.498g/L的对苯二甲酸溶液中。置于暗室磁力搅拌30min，使吸附平衡，以此时作为初始时间零点进行荧光测试，检测溶液中初始·OH浓度。之后开启高压汞灯（250W），持续磁力搅拌，定时取样并离心取上层清液，通过荧光光谱仪检测溶液中·OH浓度。

见图5。曲线整体斜率越大，表明溶液中光催化生成的活性·OH浓度增长越快，光催化活性越高。对比可以看到不同配比的纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料光催化活性均等于或优于P25型纳米TiO₂。

实施例12

亚甲基蓝光催化降解测试：称取实施例3中含80mg纳米TiO₂的水处理材料和80mg的纳米TiO₂，加到亚甲基蓝降解液（100 mL，10 mg/L）中。暗室磁力搅拌1 h，使吸附平衡，以此时作为初始时间零点，采用紫外-可见分光光谱仪检测亚甲基蓝溶液的吸光度。然后持续磁力搅拌，定时取样并离心取上层清液，测定溶液的吸光度。

见图6，纳米TiO₂/蒙脱土复合材料光照时间3h后，对溶液中亚甲基蓝的降解率可达90%以上。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims

1.纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料，其特征在于：该材料按照重量百分比由40～98％的纳米TiO₂和2～60％的蒙脱土组成，其中，将纳米TiO₂在蒙脱土进行负载，所述纳米TiO₂的粒径大小为10～30nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比为80/20，该材料制备方法的步骤如下：

1)按照重量百分比称取40～98％的纳米TiO₂和2～60％的蒙脱土，混合均匀，其中，纳米TiO₂的粒径大小为10～30nm，纳米TiO₂中锐钛矿相和金红石相的质量比为80/20；蒙脱土的尺寸大小为12～35μm；

2)将步骤1)中混合均匀的纳米TiO₂和蒙脱土置于无水乙醇中得到浆料；

3)步骤2)中浆料经超声分散处理，再放入球磨机进行机械球磨，得到混合物；

4)混合物在干燥箱中恒温下完全干燥；

5)再在温度为300～450℃的条件下热处理4～6h，冷却至室温取出，最后研磨均匀，得到粒径大小为1000～1500目的水处理材料。

2.根据权利要求1所述的纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料，其特征在于：该材料按照重量百分比由50～90％的纳米TiO₂和10～50％的蒙脱土组成。

3.根据权利要求1或2所述的纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料，其特征在于：该材料按照重量百分比由65～80％的纳米TiO₂和20～35％的蒙脱土组成。

4.根据权利要求1所述的纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料，其特征在于：所述蒙脱土的尺寸大小为12～35μm，蒙脱土的层间阳离子包括钠离子，钾离子，镁离子，钙离子。

5.一种权利要求1～4中任意一项所述纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4)混合物在干燥箱中恒温下完全干燥；

5)再经过热处理后，冷却至室温取出，最后研磨均匀，得到水处理材料。

6.根据权利要求5所述纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，超声工作频率为30～50kHz，处理时间为10～20min；浆料放在球磨机里机械球磨时球料质量比＝5︰1，球磨转速为200～300转/min，球磨时间0.5～3h。

7.根据权利要求5所述纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，恒温干燥温度为100～110℃。

8.根据权利要求5所述纳米TiO₂/蒙脱土复合光催化水处理材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中，热处理温度为300～450℃，时间为4～6h，水处理材料的粒径大小为1000～1500目。