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专利号: 2023111155058
申请人: 西南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种铀分离的二氧化钛催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、制备SiO2@Mn‑SAs/TiO2@SiO2,具体包括:S11、在室温下,将乙醇、H2O和氨水密封并搅拌10min,加入正硅酸四乙酯并剧烈搅拌2~

12小时;将产品离心,用水和乙醇各洗两次,然后分散在乙醇中,得到SiO2纳米球乙醇分散溶液;

S12、将乙腈和氨水加入SiO2纳米球乙醇分散溶液中,并超声处理,直到SiO2纳米颗粒被分散,得到溶液A;同时,将无水乙醇和乙腈与钛酸四丁酯混合,得到透明的溶液B;混合溶液A和溶液B并搅拌2~6h,离心,用乙醇洗涤数次,然后用纯水洗涤两次,得到SiO2@TiO2纳米球;

将SiO2@TiO2纳米球分散在40mL纯水中,得到SiO2@TiO2纳米球分散液;

S13、向SiO2@TiO2纳米球分散液中加入MnCl2·4H2O,并剧烈搅拌2~5h;将产品离心后用纯水洗涤两次,并分散在聚乙烯吡咯烷酮水溶液中,搅拌2 12h;

~

S14、将产品离心并再次分散在乙醇和纯水的混合物中,超声处理以获得充分分散的溶液;

S15、向S14中溶液中加入氨水和正硅酸四乙酯,搅拌2 8h;将产品离心,分别用乙醇和~纯水洗涤,并在真空下干燥2~8h,得到SiO2@Mn‑SAs/TiO2@SiO2;

步骤二、将SiO2@Mn‑SAs/TiO2@SiO2在空气中煅烧,并分散NaOH溶液中,将产物在60~90℃搅拌2~8h,离心,用纯水和乙醇洗涤,在60~80℃真空下干燥,得到Mn‑SAs/TiO2;

步骤三、将Mn‑SAs/TiO2分散至羟基乙叉二膦酸或H3PO4溶液中,搅拌,洗涤,干燥,制备得到铀分离的二氧化钛催化剂。

2.如权利要求1所述的铀分离的二氧化钛催化剂的制备方法,其特征在于,所述S11中,乙醇、H2O、氨水、正硅酸四乙酯和分散使用的乙醇的体积比为10~30mL: 1~10mL:0.1~2mL:

0.1 2mL:10 100mL;

~ ~

所述S12中,配制溶液A使用的乙腈、氨水的体积比为5 30mL:0.1 0.8mL;配制溶液B使~ ~用的无水乙醇、乙腈与钛酸四丁酯的体积比为1 20mL:1 20mL:0.1 2mL。

~ ~ ~

3.如权利要求1所述的铀分离的二氧化钛催化剂的制备方法,其特征在于,所述S13中,SiO2@TiO2纳米球分散液、MnCl2·4H2O和聚乙烯吡咯烷酮水溶液的体积质量比为10~80mL:2

10mg:10 80mL;聚乙烯吡咯烷酮水溶液中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.005 0.06~ ~ ~g/mL;

所述S14中,乙醇和纯水的体积比为10 60mL:1 15mL;

~ ~

所述S15中,氨水与正硅酸四乙酯的体积比为0.5 5mL:0.2 5mL。

~ ~

4.如权利要求1所述的铀分离的二氧化钛催化剂的制备方法,其特征在于,SiO2@Mn‑SAs/TiO2@SiO2的煅烧温度为500~800℃,煅烧时间为2~8小时,NaOH溶液的浓度为0.1~0.8M,NaOH溶液的用量为400 800mL。

~

5.如权利要求1所述的铀分离的二氧化钛催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤三的具体方法包括:将Mn‑SAs/TiO2分散在羟基乙叉二膦酸溶液或H3PO4溶液中,并在60~80°C下搅拌2~14小时;分别用乙醇和去离子水洗涤数次后,在60~80°C干燥2~24小时,分别获得Mn‑SAs/TiO2@HEDP催化剂和Mn‑SAs/TiO2@PO4催化剂。

6.如权利要求5所述的铀分离的二氧化钛催化剂的制备方法,其特征在于,所述羟基乙叉二膦酸溶液的浓度为0.010~0.0180M,羟基乙叉二膦酸溶液或H3PO4溶液的体积为10~

60mL。

7.一种铀分离的二氧化钛催化剂的应用,所述铀分离的二氧化钛催化剂由权利要求1‑

6任一项所述的铀分离的二氧化钛催化剂的制备方法制备得到,其特征在于,所述铀分离的二氧化钛催化剂应用于光催化还原铀的方法包括:将铀分离的二氧化钛催化剂投入至含U(VI)废水中,二氧化钛催化剂与含U(VI)废水的质量体积比为0.5 100mg:1 200mL,在光照~ ~条件下,二氧化钛催化剂对U(VI)进行光催化还原。