插鈦膨脹石墨的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、膨脹石墨是一種可再生環(huán)境修復(fù)材料。它是以天然鱗片石墨為原料，利用物理或化學(xué)的方法使某些原子或原子團(tuán)插入石墨層間，得到的一種石墨層間化合物（可膨脹石墨），可膨脹石墨經(jīng)過(guò)瞬時(shí)高溫處理后發(fā)生膨脹，形成的一種具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)、低堆積密度、高化學(xué)穩(wěn)定性的物質(zhì)。
　　 TiO2是一種具有良好的化學(xué)熱穩(wěn)定性、抗磨損性、價(jià)廉、無(wú)毒的光學(xué)催化劑。在其使用過(guò)程中，為保證其重復(fù)利用，通常將其負(fù)載于一定形式的載體上。插鈦膨脹石墨可以將膨脹石墨的吸附作

2、用和TiO2的光降解作用結(jié)合起來(lái)，對(duì)有機(jī)物污染的脫除將起到一定的作用。
　　 本文以50 目鱗片石墨為原料，高錳酸鉀為氧化劑，硫酸、鈦酸丁酯為插層劑，制備了膨脹容積為320mL/g的插鈦膨脹石墨，并利用X-ray 衍射圖譜、能量色散譜對(duì)原料石墨、可膨脹石墨、膨脹石墨進(jìn)行了表征，測(cè)定了比表面積、孔徑、孔容積等結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　 X-ray 衍射圖譜分析表明：在實(shí)驗(yàn)條件下，可膨脹石墨中TiO2 以銳態(tài)型形式存在，膨脹石墨中鈦以

3、TixOy 形式存在。
　　 實(shí)驗(yàn)考察了插鈦可膨脹石墨對(duì)合成乙酸異戊酯反應(yīng)的催化作用。以硫酸和鈦酸四丁酯為插層劑所得可膨脹石墨固體酸催化劑合成乙酸異戊酯的適宜條件是：醇酸摩爾比為1.5:1.0，催化劑用量為酸醇總質(zhì)量的7.5％，反應(yīng)時(shí)間為2.5h，保持微沸和分水條件。此條件下得到的酯化率為87.9％。
　　 以插鈦膨脹石墨為吸附劑，從理論上系統(tǒng)地考察了其對(duì)酸性桃紅-3B，堿性嫩黃-O和堿性品紅三種不同結(jié)構(gòu)染料的脫色規(guī)律，

4、研究了離子強(qiáng)度、pH 值等因素對(duì)染料脫色熱力學(xué)的影響。熱力學(xué)研究表明：染料濃度對(duì)脫色時(shí)間沒(méi)有影響，但是濃度增加會(huì)降低脫色率；鹽的存在有利于染料的脫色；pH 不僅會(huì)影響脫色率，還會(huì)影響染料溶液本身的吸光度；插鈦膨脹石墨對(duì)染料的脫色作用大于膨脹石墨單獨(dú)的吸附脫色作用和鈦氧化物（負(fù)載于膨脹石墨）單獨(dú)的光降解脫色作用；膨脹石墨的吸附脫色作用大于鈦氧化物（負(fù)載于膨脹石墨）的光降解脫色作用。
　　 以插鈦膨脹石墨為吸附劑，從理論上系統(tǒng)地考察