CN113842709A - 一种负载二氧化钛的多功能除污染金属过滤网制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种负载二氧化钛的多功能除污染金属过滤网制备方法，属于建筑供水水质保障以及建筑雨水和建筑灰水的除污染与利用领域。该制备方法包括以下步骤：取二氧化钛和聚乙二醇400加入到乙醇溶液中，搅拌和超声作用后制得二氧化钛分散液；将经过酸性溶液预处理的金属过滤网置于二氧化钛分散液中，超声、搅拌、浸渍和烘干后置于马弗炉中在氮气氛围下煅烧；煅烧和冷却后的金属过滤网经清洗和干燥即可得到负载二氧化钛的多功能除污染金属过滤网。负载二氧化钛多功能除污染金属过滤网同时具有颗粒污染物截留功能和溶解性污染物的降解作用，可同步去除水中的不溶性颗粒污染物和与可溶性污染物，适用于水质保障和净化工艺，可显著提高溶解性污染物去除效果。
Description
技术领域
一种负载二氧化钛的多功能除污染金属过滤网制备方法，属于建筑供水的水 质保障以及建筑雨水和建筑灰水的除污染与利用领域。
背景技术
随着我国技术经济的发展和生活水平的不断提高，水资源短缺与资源化利用 问题日益突出，也对水质提出了更高的要求，采用常规水处理方法难以有效去除 多种污染物，研发和采用新型、高效的除污染技术与工艺具有广阔的发展前景和 应用需求。
高级氧化技术具有氧化能力强、除污染效率高等特点，近年来得到了快速研 发和应用。光催化氧化技术是具有广阔应用前景的绿色除污染方法，可适用于各 种水处理领域，其中二氧化钛具有污染物降解速率快、环境友好、可长期使用等 特点，是极具应用价值的新型水处理与除污染材料。由于二氧化钛多为粉状形态， 在投加到水中进行污染物降解时，存在易团聚、难回收等问题。将粉状二氧化钛 负载到载体上可以有效缓解上述问题，可大幅度拓宽实际应用领域。
金属滤网过滤器是建筑供水水质保障以及建筑雨水和建筑灰水处理过程中 广泛应用的净水装置，其中金属过滤网是过滤器中常采用的过滤材料，可有效截 留大粒径杂质与悬浮颗粒物等，具有耐腐蚀、成本低廉、易于清洗、便于维护等 特点。但是滤网过滤器无法截留和去除溶解性污染物，而且过滤网易发生堵塞现 象，过滤网表面易形成生物膜，微生物的滋生也极易造成水质变差、产生气味等 二次污染问题。
本发明提出将具有光催化氧化功能的二氧化钛负载到金属过滤网上，制备出 同时具有颗粒污染物截留功能和溶解性污染物的光催化氧化降解作用的多功能 除污染金属过滤网。
发明内容
一种负载二氧化钛的多功能除污染金属过滤网制备方法，具体步骤包括：将 粉状二氧化钛加到乙醇溶液中，并加入聚乙二醇400，以转速300～500rpm搅拌 1～3h，之后超声作用1～2h，制备成二氧化钛分散液；将预处理后的金属过滤网 置于制备的二氧化钛分散液中，先采用超声处理0.5～2h，再以200～400rpm搅拌 和浸渍3～5h，之后在80℃～110℃下烘干；将烘干后的金属过滤网置于0.1～0.2MPa 压力下的氮气氛围高温炉中，以400℃～500℃煅烧1.5～3h，煅烧后的金属过滤网 自然冷却到室温，经清洗和干燥后即可得到负载二氧化钛的多功能除污染金属过 滤网。在上述制备方法中，粉状二氧化钛粒径为0.01～10μm，乙醇溶液的体积百 分比浓度为30～50％，聚乙二醇400浓度为5～10g/L，分散液中二氧化钛浓度为 10～15g/L；金属过滤网的预处理过程包括将金属过滤网浸泡在纯水中至少24h， 再用质量百分比浓度为1～5％的酸性溶液浸泡0.5～1.5h，之后用纯水冲洗并在 80～120℃下烘干；氮气氛围的压力为0.1～0.2MPa；金属过滤网的材质包括铁质、 铝质、铜质、不锈钢及其合金，金属过滤网的目数在20-400目。
本发明的有益效果：
(1)多功能除污染金属过滤网同时具有颗粒污染物截留功能和溶解性污染 物的降解作用，可同步去除水中的不溶性颗粒污染物和可溶性有机污染物；
(2)金属过滤网和二氧化钛均为成熟的工业化产品，制备的原料来源充足， 制备条件易控制，制备的多功能除污染金属过滤网适用范围广；
(3)多功能除污染金属过滤网可适用于建筑供水、建筑雨水和建筑灰水等 多种建筑供用水水质保障和净化过程中，可显著提高溶解性有机污染物的去除效 果、抑制微生物滋生、延长过滤网的维护周期。
附图说明
图1为实施例1的金属过滤网表面预处理后的扫描电镜图；
图2为实施例1制备的多功能除污染金属过滤网负载的二氧化钛分布特征扫 描电镜图；
图3为实施例1制备的多功能除污染金属过滤网的除污染效果图。
具体实施方式
通过以下实例对本发明做详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明， 但本发明并不限于本实施例。
实施例1
称取5g粒径为0.01～2μm的粉末二氧化钛和5g聚乙二醇400加入到500mL 的体积百分比浓度为40％的乙醇溶液中，在500rpm条件下搅拌1h，再进行超 声处理1h后制得二氧化钛分散液；金属过滤网在纯水中浸泡24h后，再置于质 量百分比浓度为5％的稀盐酸中浸泡1h，经纯水冲洗、烘干后置于制备的二氧化 钛分散液中，先进行超声作用1h，再以300rpm搅拌和浸渍3h，在80℃下烘干 后置于0.1MPa压力下的氮气氛围高温炉中以450℃煅烧2.5h；将煅烧后的金属 过滤网自然冷却到室温后进行清洗和干燥，即可得到负载二氧化钛的多功能除污 染金属过滤网，经检测该条件下制备的金属过滤网上二氧化钛的负载量为2.71wt％。
图1为放大倍数200k下的普通金属过滤网表面预处理效果的扫描电镜图， 可看到金属过滤网经预处理后表面出现轻微点蚀和晶间腐蚀，经过预处理后的金 属表面更易于负载二氧化钛。图2为放大倍数10k下的多功能除污染金属过滤网 上负载的二氧化钛分布特征的扫描电镜图，可看到大量的二氧化钛较为均匀且密 集地负载到金属过滤网的表面。
将多功能除污染金属过滤网和普通金属过滤网分别置于6.5mg/L甲基橙溶 液中，采用波长254nm、功率6W的紫外灯照射2h后的甲基橙降解趋势曲线可 以看到与普通金属过滤网相比，负载二氧化钛的多功能除污染金属过滤网具有更 高的甲基橙降解效率。经过多次试验后的二氧化钛负载量检测结果仍达2.57wt％， 表明二氧化钛负载程度较为牢固，金属滤网可反复使用。
Claims (3)
1.一种负载二氧化钛的多功能除污染金属过滤网制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将粉状二氧化钛加到乙醇溶液中，并加入聚乙二醇400，以转速300～500rpm搅拌1～3h，之后超声作用1～2h，制备成二氧化钛分散液；聚乙二醇400浓度为5～10g/L，分散液中二氧化钛浓度为10～20g/L；
(2)将预处理后的金属过滤网置于制备的二氧化钛分散液中，预处理过程包括将金属过滤网浸泡在纯水中至少24h，再用质量百分比浓度为1～5％的酸性溶液浸泡0.5～1.5h，之后用纯水冲洗并在80～120℃下烘干；
先采用超声处理0.5～2h，再以200～400rpm搅拌和浸渍3～5h，之后在80℃～110℃下烘干；
(3)将烘干后的金属过滤网置于0.1～0.2MPa压力下的氮气氛围高温炉中，以400℃～500℃煅烧1.5～3h，煅烧后的金属过滤网自然冷却到室温，经清洗和干燥后即可得到负载二氧化钛的多功能除污染金属过滤网。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中粉状二氧化钛粒径为0.01～10μm，乙醇溶液的体积百分比浓度为30～50％。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，金属过滤网的材质包括铁质、铝质、铜质、不锈钢或合金，金属过滤网的目数在20-400目。
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| GR01 | Patent grant | ||
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