至滤液呈中性为止，干燥，得到二乙基三胺五乙酸化棉杆皮；
(5)棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备:在反应器中，在冰水浴中，分别加入，去离子水:70 mL，四氯化钛:12g，甜菜碱:8g，二乙基三胺五乙酸化棉杆皮:10g，浸泡12h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，在130°C干燥6h，得到棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂。
[0017]实施例3
(1)棉杆皮预处理:将棉杆在室温下，用水中浸泡2?3天，剥取棉杆外层的皮、水洗、去杂、干燥后进行粉碎，得预处理棉杆皮；
(2)氧化棉杆皮:在反应器中，分别加入，去离子水:60mL,浓硫酸:13 mL，预处理棉杆皮:IIg，高锰酸钾:4g，室温浸泡2 h，再煮沸10 min，冷却后，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，干燥，得到氧化棉杆皮；
(3)氨基化棉杆皮:在反应器中，分别加入，无水乙醇:86mL，γ-氨丙基三乙氧基硅烷:24g，氧化棉杆皮:8g，于65±3°C恒温、搅拌、回流反应6 h，冷却后，用去离子水洗涤，至滤液呈中性为止，干燥，得到氨基化棉杆皮；
(4)二乙基三胺五乙酸化棉杆皮:在反应器中，分别加入，去离子水:77mL，二乙基三胺五乙酸:Sg，氨基化棉杆皮:15g，室温浸泡6h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，干燥，得到二乙基三胺五乙酸化棉杆皮；
(5)棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备:在反应器中，在冰水浴中，分别加入，去离子水:78 mL，四氯化钛:8g，甜菜碱:3g，二乙基三胺五乙酸化棉杆皮:12g，浸泡14h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，在130°C干燥8 h，得到棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂。
[0018]实施例4
(1)棉杆皮预处理:将棉杆在室温下，用水中浸泡2?3天，剥取棉杆外层的皮、水洗、去杂、干燥后进行粉碎，得预处理棉杆皮；
(2)氧化棉杆皮:在反应器中，分别加入，去离子水:52mL,浓硫酸:16 mL，预处理棉杆皮:15g，高锰酸钾:3g，室温浸泡I。!!，再煮沸^)!^!!，冷却后，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，干燥，得到氧化棉杆皮；
(3)氨基化棉杆皮:在反应器中，分别加入，无水乙醇:77mL，γ-氨丙基三乙氧基硅烷:30g，氧化棉杆皮:9g，于65 ± 3°C恒温、搅拌、回流反应4.5 h，冷却后，用去离子水洗涤，至滤液呈中性为止，干燥，得到氨基化棉杆皮；
(4)二乙基三胺五乙酸化棉杆皮:在反应器中，分别加入，去离子水:80mL，二乙基三胺五乙酸:6g，氨基化棉杆皮:14g，室温浸泡4.5h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，干燥，得到二乙基三胺五乙酸化棉杆皮；
(5)棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备:在反应器中，在冰水浴中，分别加入，去离子水:77 mL，四氯化钛:9g，甜菜碱:6g，二乙基三胺五乙酸化棉杆皮:Sg，浸泡12.5h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，在130°C干燥6.5 h，得到棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂。
[0019]实施例5 (1)棉杆皮预处理:将棉杆在室温下，用水中浸泡2?3天，剥取棉杆外层的皮、水洗、去杂、干燥后进行粉碎，得预处理棉杆皮；
(2)氧化棉杆皮:在反应器中，分别加入，去离子水:53mL,浓硫酸:14 mL，预处理棉杆皮:18g，高锰酸钾:3g，室温浸泡2h，再煮沸10 min，冷却后，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，干燥，得到氧化棉杆皮；
(3)氨基化棉杆皮:在反应器中，分别加入，无水乙醇:85mL，γ-氨丙基三乙氧基硅烷:22g，氧化棉杆皮:I Ig，于65 ± 3°C恒温、搅拌、回流反应5.5 h，冷却后，用去离子水洗涤，至滤液呈中性为止，干燥，得到氨基化棉杆皮；
(4)二乙基三胺五乙酸化棉杆皮:在反应器中，分别加入，去离子水:76mL，二乙基三胺五乙酸:10g，氨基化棉杆皮:Hg，室温浸泡5.5h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，干燥，得到二乙基三胺五乙酸化棉杆皮；
(5)棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备:在反应器中，在冰水浴中，分别加入，去离子水:73 mL，四氯化钛:11g，甜菜碱:7g，二乙基三胺五乙酸化棉杆皮:9g，浸泡13.5h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，在130°C干燥7.5h，得到棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂。
[0020]实施例6
催化剂活性评价，将100 mL含20mg/L亚甲基蓝，放入250 mL烧杯中，用0.5mol/L氢氧化钠调节溶液的pH值至9.5?10之间，加入1.0g棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂，在太阳光下进行催化反应，采用紫外光照射效果更好。采用分光光度法分别测定初始溶液的吸光度为Ao=0.742，太阳光照射I小时后，吸光度A=0.062，亚甲蓝的降解率达到91.64%。光降解率以脱色率D(%)表示:D= (Ao-A) /Ao X 100%。而取相同浓度和体积的亚甲基蓝的溶液不加催化剂，在相同太阳光下进行催化反应，采用分光光度法分别测定初始溶液的吸光度为A0=0.742，太阳光照射I小时后，吸光度A=0.711，亚甲蓝的降解率达到4.18%。
[0021 ] 实施例7
催化剂活性评价，将100 mL含20mg/L甲基橙，放入250 mL烧杯中，用0.5mol/L盐酸调节溶液的PH值至4.0-4.5之间，加入1.0g棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂，在太阳光下进行催化反应，采用紫外光照射效果更好。采用分光光度法分别测定初始溶液的吸光度为Ao=0.698，太阳光照射I小时后，吸光度A=0.162，甲基橙的降解率达到76.79%。光降解率以脱色率D(%)表示:D=(Ao-A)/Ao X 100%。而取相同浓度和体积的甲基橙的溶液不加催化剂，在相同太阳光下进行催化反应，采用分光光度法分别测定初始溶液的吸光度为A0=
0.698，太阳光照射I小时后，吸光度A=0.679，亚甲蓝的降解率达到2.72%。
【主权项】
1.一种棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤: (1)棉杆皮预处理:将棉杆在室温下，用水中浸泡2?3天，剥取棉杆外层的皮、水洗、去杂、干燥后进行粉碎，得预处理棉杆皮； (2)氧化棉杆皮:在反应器中，按如下组成质量百分比加入，去离子水:50?60%，浓硫酸:25?32%，预处理棉杆皮:10?18%，高锰酸钾:2?4%，各组分之和为百分之百，室温浸泡I?2h，再煮沸10 min，冷却后，用去离子水洗涤，干燥，得到氧化棉杆皮； (3)氨基化棉杆皮:在反应器中，按如下组成质量百分比加入，无水乙醇:60?68%，γ-氨丙基三乙氧基硅烷:22?30%，氧化棉杆皮:8?12%，各组分之和为百分之百，于65 ± 3°C恒温、搅拌、回流反应4?6 h，冷却后，用去离子水洗涤，至滤液呈中性为止，干燥，得到氨基化棉杆皮； (4)二乙基三胺五乙酸化棉杆皮:在反应器中，按如下组成质量百分比加入，去离子水:76?82%，二乙基三胺五乙酸:6?12%，氨基化棉杆皮:10~15%，各组分之和为百分之百，室温浸泡4?6h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，干燥，得到二乙基三胺五乙酸化棉杆皮； (5)棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备:在反应器中，在冰水浴中，按如下组成质量百分比加入，去离子水:70?78%，四氯化钛:8?12%，甜菜碱:3?8%，二乙基三胺五乙酸化棉杆皮:8?12%，各组分之和为百分之百，浸泡12?14h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，在130 0C干燥6?Sh，得到棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂。2.根据权利要求1所述的一种棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述的甜菜碱与四氯化钛的质量比为1:2最优。3.根据权利要求1所述的一种棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备方法所制备的棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂，其特征在于，棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂中二氧化钛的质量百分含量为1.0?4.0%;甜菜碱的质量百分含量为0.5?I %，棉杆皮作为催化剂的载体，棉杆皮的质量百分含量要大于94%。4.根据权利要求1所述的一种棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备方法所制备的棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂，其特征在于，棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂应用到废水中有机染料的催化降解中。5.根据权利要求1所述的一种棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备方法所制备的棉杆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂。
【专利摘要】本发明公开了一种棉秆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂的制备方法，其特征在于，将棉秆皮负经过氧化、氨基化、二乙基三胺五乙酸化处理，得到二乙基三胺五乙酸化棉秆皮负；然后，在反应器中，在冰水浴中，按如下组成质量百分比加入，去离子水：70~78%，四氯化钛：8~12%，甜菜碱：3~8%，二乙基三胺五乙酸化棉秆皮：8~12%，各组分之和为百分之百，浸泡12~14h，用去离子水洗涤、至滤液呈中性为止，在130℃干燥6~8h，得到棉秆皮负载纳米二氧化钛和甜菜碱光催化剂。本发明具有制备方法简单，稳定性好、可降解和环境友好等特点；催化剂容易回收，其反应条件温和、催化活性高、用量少等特点。
【IPC分类】B01J31/38
【公开号】CN105597835
【申请号】CN201610087748
【发明人】李慧芝, 魏琴, 李冬梅
【申请人】济南大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年2月17日