CN104028255B - 一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：纳米二氧化钛85-90、纳米氧化镁2-4、硅灰石2-3、四氧化三铁2-3、辛基三甲氧基硅烷0.8-1.3、分子筛2-4、促进剂TMTD2-3、聚氯乙烯粉5-7、大孔树脂4-6、改性二氧化硅2-3；本发明配方合理，通过添加硅灰石、大孔树脂等疏松多孔的原料，增加了粉体的吸附性能，添加具有磁性的氧化镁、四氧化三铁，能够很好地吸附杂质，通过配合高分子聚合物，使得本发明经久耐用，本发明可以作为水处理材料或者污染治理。
Description
技术领域
本发明涉及工业填料领域，特别是一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛及其制备方法。
背景技术
半导体光催化氧化处理环境污染物是近年来兴起的一种污染治理技术。由于半导体光催化剂对很多生物难以降解的有机物表现出较强的降解能力，并可将环境中的有害物质降解为 CO2 和 H2O，因而受到广泛关注。在众多的半导体催化剂中，二氧化钛以活性高、稳定、无毒、价廉、无污染、无腐蚀、能反复使用被认为是最佳的绿色环保光催化剂而得到了广泛的应用。然而，二氧化钛也有其自身的缺陷 ：①其禁带较宽，只能用紫外光来激发 ；②电子和空穴易复合，所以催化效率低，从而限制了其应用。因此，使用磁性表面改性的手段进行改性，增加纳米二氧化钛治理污染的力度。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛，由下列重量份的原料制备制成：纳米二氧化钛85-90、纳米氧化镁2-4、硅灰石2-3、四氧化三铁2-3、辛基三甲氧基硅烷0.8-1.3、分子筛2-4、促进剂TMTD2-3、聚氯乙烯粉5-7、大孔树脂4-6、改性二氧化硅2-3；
所述改性二氧化硅由以下重量份的原料制成：二氧化硅55-60、纳米麦饭石粉2-4、纳米级硅微粉4-6、二缩三丙二醇二丙烯酸酯5-7、1-羟乙基-2-油基咪唑啉1-2、环烷酸钴3-4、丙烯酸缩水甘油酯3-5、EDTA二钠2-4、水50-60；制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米麦饭石粉、纳米级硅微粉、1-羟乙基-2-油基咪唑啉、水搅拌均匀，形成悬浮液，在55-60℃下烘干至含水量2-3%，然后立即加入二缩三丙二醇二丙烯酸酯、环烷酸钴、丙烯酸缩水甘油酯，加热至130-150℃，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500转/分条件下搅拌1-2小时，在60-70℃下烘干，研磨即得。
本发明所述一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛，由以下具体步骤制成：
（1）将纳米二氧化钛、纳米氧化镁、硅灰石、四氧化三铁、辛基三甲氧基硅烷、分子筛混合均匀加入研磨机内，以1500-2000转/分钟 的速度研磨 15-20 分钟，得混合粉末待用；
（2）将聚氯乙烯粉放入混料筒中，升温至80-90℃之间，继续加入大孔树脂、促进剂TMTD，混合10-15分钟，冷却后，研磨，得胶粉；
（3）将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌均匀，在80℃下超声振荡1-2小时，然后继续研磨20-30分钟，形成混悬液待用；
（4）将混悬液与改性二氧化硅混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、放入纳米粉碎机中粉碎即得。
本发明的有益效果是：本发明配方合理，通过添加硅灰石、大孔树脂等疏松多孔的原料，增加了粉体的吸附性能，添加具有磁性的氧化镁、四氧化三铁，能够很好地吸附杂质，通过配合高分子聚合物，使得本发明经久耐用，本发明可以作为水处理材料或者污染治理。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：纳米二氧化钛85、纳米氧化镁2、硅灰石2、四氧化三铁2、辛基三甲氧基硅烷0.8、分子筛2、促进剂TMTD2、聚氯乙烯粉5、大孔树脂4、改性二氧化硅2；
所述改性二氧化硅由以下重量份（公斤）的原料制成：二氧化硅55、纳米麦饭石粉2、纳米级硅微粉4、二缩三丙二醇二丙烯酸酯5、1-羟乙基-2-油基咪唑啉1、环烷酸钴3、丙烯酸缩水甘油酯3、EDTA二钠2、水50；制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米麦饭石粉、纳米级硅微粉、1-羟乙基-2-油基咪唑啉、水搅拌均匀，形成悬浮液，在55-60℃下烘干至含水量2-3%，然后立即加入二缩三丙二醇二丙烯酸酯、环烷酸钴、丙烯酸缩水甘油酯，加热至130-150℃，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500转/分条件下搅拌1-2小时，在60-70℃下烘干，研磨即得。
本发明所述一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛，由以下具体步骤制成：
（1）将纳米二氧化钛、纳米氧化镁、硅灰石、四氧化三铁、辛基三甲氧基硅烷、分子筛混合均匀加入研磨机内，以1500-2000转/分钟 的速度研磨 15-20 分钟，得混合粉末待用；
（2）将聚氯乙烯粉放入混料筒中，升温至80-90℃之间，继续加入大孔树脂、促进剂TMTD，混合10-15分钟，冷却后，研磨，得胶粉；
（3）将混合粉末与胶粉混合均匀，加入适量水，搅拌均匀，在80℃下超声振荡1-2小时，然后继续研磨20-30分钟，形成混悬液待用；
（4）将混悬液与改性二氧化硅混合，800-1000转/分下搅拌10-15分钟，烘干、放入纳米粉碎机中粉碎即得。
本实施例得到的改性纳米二氧化钛的比表面积明显增加
| 样品 | 原纳米二氧化钛 | 改性纳米二氧化钛 |
| 比表面积/ m2/g | 90-200 | 150-260 |
Claims (2)
1.一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：纳米二氧化钛85-90、纳米氧化镁2-4、硅灰石2-3、四氧化三铁2-3、辛基三甲氧基硅烷0.8-1.3、分子筛2-4、促进剂TMTD2-3、聚氯乙烯粉5-7、大孔树脂4-6、改性二氧化硅2-3；
所述改性二氧化硅由以下重量份的原料制成：二氧化硅55-60、纳米麦饭石粉2-4、纳米级硅微粉4-6、二缩三丙二醇二丙烯酸酯5-7、1-羟乙基-2-油基咪唑啉1-2、环烷酸钴3-4、丙烯酸缩水甘油酯3-5、EDTA二钠2-4、水50-60；制备方法是首先加入纳米二氧化硅、纳米麦饭石粉、纳米级硅微粉、1-羟乙基-2-油基咪唑啉、水搅拌均匀，形成悬浮液，在55-60℃下烘干至含水量2-3%，然后立即加入二缩三丙二醇二丙烯酸酯、环烷酸钴、丙烯酸缩水甘油酯，加热至130-150℃，混合搅拌25-35分钟，冷却至室温，然后加入其余剩余成分，1200-1500转/分条件下搅拌1-2小时，在60-70℃下烘干，研磨即得。
2.根据权利要求1所述一种具有磁性的表面改性纳米二氧化钛，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将纳米二氧化钛、纳米氧化镁、硅灰石、四氧化三铁、辛基三甲氧基硅烷、分子筛混合均匀加入研磨机内，以1500-2000转/分钟 的速度研磨 15-20 分钟，得混合粉末待用；
（2）将聚氯乙烯粉放入混料筒中，升温至80-90℃之间，继续加入大孔树脂、促进剂TMTD，混合10-15分钟，冷却后，研磨，得胶粉；
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