上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。
[0049] 实施例9
[0050] 一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如 下工艺步骤：
[0051] 取新鲜的已调整含水率为90%的牛粪100g，加入5g氢氧化钠，置于捣碎匀浆机 内，以4000r/min搅拌速度，捣碎匀浆30min，密闭，在60°C条件下保温反应24h，得到均质碱 化牛粪胶；在持续搅拌条件下，逐滴加入400g钛酸四丁酯，滴加完后，继续搅拌反应30min， 得到含钛牛粪胶；称取277. 5g硝酸钙，配制成近饱和乙醇溶液，滴加入含钛粪胶中，搅拌均 匀，加热至90°C，继续保温搅拌反应、蒸发，于105°C条件下干燥，制成钛-钙-牛粪干凝胶， 置于箱式电炉中，于650°C条件下，煅烧6h，得到纳米钛酸钙9 ;
[0052] 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。
[0053] 实施例10
[0054] -种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如 下工艺步骤：
[0055] 取新鲜的已调整含水率为90%的牛粪100g，加入5g氢氧化钠，置于捣碎匀浆机 内，以4000r/min搅拌速度，捣碎匀浆30min，密闭，在60°C条件下保温反应24h，得到均质碱 化牛粪胶；在持续搅拌条件下，逐滴加入50g钛酸四丁酯，滴加完后，继续搅拌反应30min， 得到含钛牛粪胶；称取55. 5g氯化镁，配制成近饱和的乙醇溶液，滴加入含钛粪胶中，搅拌 均匀，加热至90°C，继续保温搅拌反应、蒸发，于105°C条件下干燥，制成钛-镁-牛粪干凝 胶，置于箱式电炉中，于800°C条件下，煅烧6h，得到纳米钛酸镁；
[0056] 上述氯化镁（MgCl2 · 6H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。
[0057] 纳米钛酸盐对铅的吸附性能
[0058] 为了考察实施例1-10中得到的纳米钛酸盐对重金属的吸附性能，取含25mg铅的 标准溶液，于150mL刻度已校准的具塞锥形瓶中，调溶液的pH值到5,用水定容至50mL刻 度，加入0.1 g的纳米钛酸盐，置于振荡器上，以200r/min速度，振荡吸附20min，离心分离， 用原子吸收测上清液中重金属铅的含量，按公式（1)计算去除率。结果见表1.
[0060] 式中：η为铅的去除率（％ ) ;c。为初始浓度（mg/L) ;Ce为平衡浓度
[0061] (mg/L)。
[0062] 表1实施例1-10中制备的纳米钛酸盐对铅的去除性能
[0063]
[0064] 材料的再生性能
[0065] 取吸附后的纳米钛酸盐，水洗3次，分别加入lmol/L的硝酸溶液10mL，于振荡器上 振荡洗脱5min，离心，用原子吸收测定上清液中（或稀释后测定）的铅离子的含量，计算洗 脱回收量和回收率。结果见表2:
[0066] 表2:洗脱回收情况
[0067]
[0068] 洗脱后，纳米钛酸盐水洗至中性后可以重复使用。
【主权项】
1. 一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下 工艺步骤： (1) 、取新鲜牛粪，调整含水率为89-91 %，制成粪浆，加入粪浆质量的2-10 %的氢氧化 钠固体，捣碎匀浆20-30min，在50-80°C条件下保温反应20-24h ;得到碱化牛粪胶，备用； (2) 、按牛粪与钛酸四丁酯质量比为1:0. 25-4取钛酸四丁酯，在持续搅拌条件下，将钛 酸四丁酯缓慢滴加入步骤（1)中得到的碱化牛粪胶中，滴完后，继续搅拌20-30min，得到含 钛牛粪胶，备用； (3) 、按碱土金属和钛摩尔比为1:1称取碱土金属化合物，配制成乙醇溶液，将碱土金 属化合物的乙醇溶液加入到步骤（2)制得的含钛牛粪胶中，搅拌均匀，加热至85-95°C，继 续保温搅拌反应、蒸发多余的水分，于l〇〇-ll〇°C条件下烘干，制成钛-碱土金属-牛粪干凝 胶，备用； (4) 、将步骤（3)中制备的钛-碱土金属-牛粪干凝胶于600-950°C条件下，空气氛围中 锻烧4_6h，即得。2. 根据权利要求1所述的一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法， 其特征在于：所述步骤（1)中捣碎勾衆时，捣碎搅拌转速^ 4000r/min。3. 根据权利要求1所述的一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法， 其特征在于：所述步骤（3)中碱土金属化合物为硝酸钙、硝酸镁、氯化钙、氯化镁。4. 根据权利要求1所述的一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法， 其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的已调整含水率为89%的牛粪100g，加入2g氢氧化钠，置于捣碎匀浆机内，以 4000r/min搅拌速度，捣碎匀浆30min，密闭，在60°C条件下保温反应24h，得到均质碱化牛 粪胶；在持续搅拌条件下，逐滴加入50g钛酸四丁酯，滴加完后，继续搅拌反应30min，得到 含钛牛粪胶；称取34. 7g硝酸钙，配制成硝酸钙的乙醇溶液，滴加入含钛粪胶中，搅拌均匀， 加热至90°C，继续保温搅拌反应、蒸发，于105°C条件下干燥，制成钛-钙-牛粪干凝胶，置 于箱式电炉中，于650°C条件下，煅烧6h，得到纳米钛酸钙1 ; 上述硝酸钙（CaNO3 ? 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。5. 根据权利要求1所述的一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法， 其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的已调整含水率为90%的牛粪100g，加入5g氢氧化钠，置于捣碎匀浆机内，以 4000r/min搅拌速度，捣碎匀浆30min，密闭，在60°C条件下保温反应24h，得到均质碱化牛 粪胶；在持续搅拌条件下，逐滴加入50g钛酸四丁酯，滴加完后，继续搅拌反应30min，得到 含钛牛粪胶；称取34. 7g硝酸钙，配制成近饱和乙醇溶液，滴加入含钛粪胶中，搅拌均匀，加 热至90°C，继续保温搅拌反应、蒸发，于105°C条件下干燥，制成钛-钙-牛粪干凝胶，置于 箱式电炉中，于650°C条件下，煅烧6h，得到纳米钛酸钙2 ; 上述硝酸钙（CaNO3 ? 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。6. 根据权利要求1所述的一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法， 其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的已调整含水率为90%的牛粪100g，加入5g氢氧化钠，置于捣碎匀浆机内，以 6000r/min搅拌速度，捣碎匀浆20min，密闭，在50°C条件下保温反应20h，得到均质碱化牛 粪胶；在持续搅拌条件下，逐滴加入50g钛酸四丁酯，滴加完后，继续搅拌反应20min，得到 含钛牛粪胶。称取34. 7g硝酸钙，配制成近饱和乙醇溶液，滴加入含钛粪胶中，搅拌均匀，加 热至85°C，继续保温搅拌反应、蒸发，于KKTC干燥，制成钛-钙-牛粪干凝胶，置于箱式电 炉中，于600°C，煅烧6h，得到纳米钛酸钙3 ; 上述硝酸钙（CaNO3 ? 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。7. 根据权利要求1所述的一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法， 其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的已调整含水率为90%的牛粪100g，加入5g氢氧化钠，置于捣碎匀浆机内，以 5000r/min搅拌速度，捣碎匀浆25min，密闭，在80°C保温反应22h，得到均质碱化牛粪胶； 在持续搅拌条件下，逐滴加入50g钛酸四丁酯，滴加完后，继续搅拌反应30min，得到含钛 牛粪胶；称取34. 7g硝酸钙，配制成近饱和乙醇溶液，滴加入含钛粪胶中，搅拌均匀，加热至 95°C，继续保温搅拌反应、蒸发，于IKTC干燥，制成钛-钙-牛粪干凝胶，置于箱式电炉中， 于950°C，煅烧6h，得到纳米钛酸钙4 ; 上述硝酸钙（CaNO3 ? 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。8. 根据权利要求1所述的一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法， 其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的已调整含水率为90%的牛粪100g，加入5g氢氧化钠，置于捣碎匀浆机内，以 4000r/min搅拌速度，捣碎匀浆30min，密闭，在60°C条件下保温反应24h，得到均质碱化牛 粪胶；在持续搅拌条件下，逐滴加入80g钛酸四丁酯，滴加完后，继续搅拌反应30min，得到 含钛牛粪胶；称取55. 5g硝酸钙，配制成近饱和乙醇溶液，滴加入含钛粪胶中，搅拌均匀，加 热至90°C，继续保温搅拌反应、蒸发，于105°C条件下干燥，制成钛-钙-牛粪干凝胶，置于 箱式电炉中，于650°C条件下，煅烧6h，得到纳米钛酸钙6 ; 上述硝酸钙（CaNO3 ? 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。9. 根据权利要求1所述的一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法， 其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的已调整含水率为90%的牛粪100g，加入5g氢氧化钠，置于捣碎匀浆机内，以 4000r/min搅拌速度，捣碎匀浆30min，密闭，在60°C条件下保温反应24h，得到均质碱化牛 粪胶；在持续搅拌条件下，逐滴加入200g钛酸四丁酯，滴加完后，继续搅拌反应30min，得到 含钛牛粪胶。称取138. Sg硝酸钙，配制成近饱和乙醇溶液，滴加入含钛粪胶中，搅拌均匀， 加热至90°C，继续保温搅拌反应、蒸发，于105°C条件下干燥，制成钛-钙-牛粪干凝胶，置 于箱式电炉中，于650°C条件下，煅烧6h，得到纳米钛酸钙8 ; 上述硝酸钙（CaNO3 ? 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。10. 根据权利要求1所述的一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方 法，其特征在于，包括如下工艺步骤： 取新鲜的已调整含水率为90%的牛粪100g，加入5g氢氧化钠，置于捣碎匀浆机内，以 4000r/min搅拌速度，捣碎匀浆30min，密闭，在60°C条件下保温反应24h，得到均质碱化牛 粪胶；在持续搅拌条件下，逐滴加入50g钛酸四丁酯，滴加完后，继续搅拌反应30min，得到 含钛牛粪胶；称取55. 5g氯化镁，配制成近饱和的乙醇溶液，滴加入含钛粪胶中，搅拌均匀， 加热至90°C，继续保温搅拌反应、蒸发，于105°C条件下干燥，制成钛-镁-牛粪干凝胶，置 于箱式电炉中，于800°C条件下，煅烧6h，得到纳米钛酸镁； 上述氯化镁（MgCl2 ? 6H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。
【专利摘要】一种氢氧化钠辅助处理牛粪制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，包括如下工艺步骤：取新鲜牛粪，制成粪浆，加入粪浆质量的2-10％的氢氧化钠固体，捣碎匀浆20-30min，保温反应20-24h，得到碱化牛粪胶，在持续搅拌条件下，将钛酸四丁酯缓慢滴加入得到的碱化牛粪胶中，滴完后，继续搅拌20-30min，得到含钛牛粪胶，将碱土金属化合物的乙醇溶液加入到制得的含钛牛粪胶中，搅拌均匀，加热至85-95℃，继续保温搅拌反应、蒸发多余的水分，于100-110℃条件下烘干，制成钛-碱土金属-牛粪干凝胶，将制备的钛-碱土金属-牛粪干凝胶于600-950℃条件下，空气氛围中煅烧4-6h，即得。本发明处理和无害化利用牛粪的同时，降低了合成纳米钛酸钙的成本，提高了纳米钛酸钙的吸附重金属的能力。
【IPC分类】B01J20/06, B01J20/30, C02F11/00, C02F103/20
【公开号】CN104998603
【申请号】CN201510134459
【发明人】张东, 张璐瑶
【申请人】沈阳理工大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年3月26日