概述[1][2]
四氯化鈦為無色或淺黃色液體,相對(duì)密度為1.726。熔點(diǎn)為-25℃,沸點(diǎn)為136.4℃。有刺激性酸味,易水解,在潮濕空氣中生成白色煙霧。溶于水同時(shí)分解,也溶于醇、濃鹽酸,與氯仿、四氯化碳互溶。由二氧化鈦、炭粉和飴糖混合制成團(tuán)塊,并經(jīng)過焦化,在600℃以上通入氯氣或用氯化劑 (如四氯化碳等) 進(jìn)行氯化制得。四氯化鈦是制取金屬鈦和二氧化鈦、三氯化鈦等鈦化合物的原料。它是乙烯聚合催化劑的重要組分,在軍事上用做發(fā)煙劑,在染料工業(yè)上用做媒染劑。其具有腐蝕性,貯運(yùn)時(shí)應(yīng)注意安全。
應(yīng)用 [2-3]
一、用于制備一種二氧化鈦/硅酸鹽礦物納米復(fù)合材料
納米二氧化鈦是一種典型的光催化劑,具有催化活性高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、使用安全等優(yōu)點(diǎn),在廢水處理中有著廣闊的應(yīng)用前景。然而在納米二氧化鈦的實(shí)際使用過程中 存在著分散性差、回收困難等缺點(diǎn),從而限制了其工業(yè)化的應(yīng)用。近年來,利用各種載體 制備負(fù)載型二氧化鈦光催化劑已備受關(guān)注,其中硅酸鹽礦物作為光催化劑載體具有儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉、比表面積大、優(yōu)異的吸附性能和易回收等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用。
中國專利CN1970149A公開了一種硅藻土微粒負(fù)載納米TiO2的制備方法,先用稀硫酸酸處理硅藻 土,將制得的精土分散在尿素溶液中,然后加入硫酸氧鈦溶液,水浴加熱混合液得到復(fù)合 物漿液,最后在300~800℃下煅燒,制得硅藻土微粒負(fù)載納米TiO2產(chǎn)品。該方法的不足之處在于:使用稀硫酸處理原土,產(chǎn)生的廢液污染環(huán)境,如果另作處理成本增加;煅燒后納米二氧化鈦粒子易團(tuán)聚,從而影響光催化效果且回收利用價(jià)值不高。
中國專利 CN101607194A公開了一種銳鈦礦型二氧化鈦/蒙脫石納米復(fù)合材料的制備方法,該方法使 用鈦酸酯做鈦源,價(jià)格昂貴,制備過程使用了大量的有機(jī)溶劑,不利于環(huán)保。
CN201210015970.X提供一種二氧化鈦/硅酸鹽礦物納米 復(fù)合材料及其的制備方法,制備該復(fù)合材料的原料來源豐富、價(jià)格低廉,該方法制備工藝簡單且能有效提高二氧化鈦光催化效率。包括如下步驟:
1、首先將硅酸鹽礦物加入四氯化鈦溶液,利用四氯化鈦溶液水解產(chǎn)生的鹽酸對(duì)硅酸鹽礦物進(jìn)行活化并溶解雜質(zhì)離子;
2、然后加入一定堿性溶液將溶液中的鈦離子轉(zhuǎn)化為二氧化鈦水合物沉淀,洗去其他雜質(zhì)離子,得到二氧化鈦水合物/硅酸鹽礦物復(fù)合體濾餅;
3、再將濾餅加入四氯化鈦溶液中,利用四氯化鈦溶液水解產(chǎn)生的酸性環(huán)境實(shí)現(xiàn)二氧化鈦水合物的溶解、硅酸鹽礦物的二次活化、納米二氧化鈦在硅酸鹽礦物上的低溫晶化和生長,過濾、洗滌、干燥、粉碎,最后制得二氧化鈦/硅酸鹽礦物納米復(fù)合材料。
二、用于制備一種凹凸棒石基納米復(fù)合脫硫劑
進(jìn)入21世紀(jì),人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)越發(fā)重視。含硫汽油燃燒產(chǎn)生的SOx是污染空氣的主要污染物之一,尤其是大氣中SO2可以導(dǎo)致多種呼吸器官疾病,誘發(fā)心血管疾病,而且SOx是酸雨形成的主要原因。當(dāng)前,世界各國對(duì)燃油中的硫含量嚴(yán)格控制,因此低硫汽油甚至無 硫汽油的生產(chǎn)是當(dāng)今煉油產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)。
汽油脫硫技術(shù)可簡單分為加氫脫硫(HDS)和非加氫脫硫。HDS必須在高溫、高壓的條件下進(jìn)行,不僅裝置投資和操作費(fèi)用巨大,而且汽油的辛烷值會(huì)大量損失。非加氫脫硫技術(shù) 包括吸附脫硫、生物脫硫、氧化脫硫及萃取脫硫等。其中吸附脫硫具有操作條件溫和,投資與操作費(fèi)用低,工藝流程簡單,同時(shí)可選擇性吸附有機(jī)硫化物使辛烷值損失較小等優(yōu)點(diǎn),被 譽(yù)為未來最有望生產(chǎn)無硫汽油的脫硫技術(shù)。
CN201510101562.X提供一種活性組分尺寸 可控、高選擇性、硫容量大、且具備深度脫硫效果的凹凸棒石基納米復(fù)合脫硫劑(凹凸棒石 納米復(fù)合脫硫吸附劑)以及其制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
首先在凹凸棒石表面負(fù)載納米級(jí)的二氧化錳與二氧化鈦制得二氧化鈦/二氧化錳/凹凸棒石納米復(fù)合載體,再負(fù)載納米氧化鎳與納米銀,制得凹凸棒石基納米復(fù)合汽油脫硫劑前軀體,最后在氫氣作用下分別將前軀體中的氧化鎳和二氧化錳還原成納米鎳和納米一氧化錳,得到 Ni-Ag/TiO2/MnO/凹凸棒石,是一種高效的凹凸棒石納米復(fù)合脫硫吸附劑,可對(duì)汽油中含硫化物尤其是噻吩類化物產(chǎn)生深度脫除的效果。該吸附劑具備活性組分尺寸可控、選擇性高、硫 容量大的特點(diǎn),具備深度脫硫效果。本發(fā)明所提供的凹凸棒石納米復(fù)合脫硫吸附劑,以脫硫劑總質(zhì)量為基準(zhǔn),包括以下組成:鎳和銀5.5~28%,二氧化鈦1~5.5%,一氧化錳30~60%, 凹凸棒石20~50%,其中鎳和銀的摩爾比為40~10:1。
制備方法的具體步驟為:
(1)二氧化鈦/二氧化錳/凹凸棒石納米復(fù)合載體的制備
先將高錳酸鉀溶液與凹凸棒漿體混合均勻得到混合漿體,再向所述混合漿體中加入四氯 化鈦和硫酸錳的混合溶液,然后升溫到80~150℃保溫反應(yīng)2~5h,加入堿溶液,調(diào)節(jié)pH=6~8,過濾,洗滌,干燥得到二氧化鈦/二氧化錳/凹凸棒石納米復(fù)合載體;
(2)凹凸棒石納米復(fù)合脫硫吸附劑前軀體的制備
將硝酸鎳和硝酸銀混合水溶液與步驟(1)中得到的二氧化鈦/二氧化錳/凹凸棒石納米復(fù)合載體混合均勻,攪拌3-10h,干燥,350~550℃焙燒1~5h,獲得凹凸棒石納米復(fù)合脫硫吸附 劑前軀體,即NiO-Ag/TiO2/MnO2/凹凸棒石納米復(fù)合材料,
硝酸鎳和硝酸銀混合水溶液中,鎳和銀摩爾比40~10:1,硝酸鎳和硝酸銀混合水溶液的 用量滿足鎳和銀在凹凸棒石納米復(fù)合脫硫吸附劑中總共的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.5~28%,并且混合水 溶液中的溶劑為去離子水,用量采用等體積浸漬法計(jì)算,去離子水的用量為二氧化鈦/二氧化 錳/凹凸棒石納米復(fù)合載體的孔容積;
(3)將步驟(2)中所得的凹凸棒石納米復(fù)合脫硫吸附劑前軀體,在壓力為0.5~1.0Mpa 的臨氫氣氛下,350~600℃還原,得到凹凸棒石基納米復(fù)合脫硫劑,即Ni-Ag/TiO2/MnO/凹凸棒石復(fù)合脫硫劑。
主要參考資料
[1] 中國中學(xué)教學(xué)百科全書·化學(xué)卷
[2] CN201210015970.X 一種二氧化鈦/硅酸鹽礦物納米復(fù)合材料的制備方法
[3] CN201510101562.X 一種凹凸棒石基納米復(fù)合脫硫劑的制備方法