绿色化工技术

本发明公开了一种铝钛基光催化混凝剂的制备方法，包括以下步骤：将氯化铝与氢氧化钠水溶液混合，搅拌均匀，得到氯化铝沉淀浆；将钛粉与步骤一得到的氯化铝沉淀浆混合，搅拌均匀，得到钛掺氯化铝沉淀浆；对钛掺氯化铝沉淀浆进行低温等离子体照射得到铝钛基混凝浆；在50~150℃条件下将铝钛基混凝浆烘干，研磨成粉，得到铝钛基混凝粉；步骤五、在200~300℃条件下将铝钛基混凝粉煅烧2~4小时，得到铝钛基光催化混凝剂。本发明还公开了铝钛基光催化混凝剂及其应用。本发明耦合利用碱腐蚀和低温等离子体作用将粉状钛转化为高价钛物质。本发明制备的铝钛基光催化混凝剂pH适用范围广，能实现最高97%COD和99%色度去除。

对污水进行高效处置和回用是解决当前我国水资源有限和经济发展用水需求扩增间矛盾的主要途径之一。现今水处理工艺日趋成熟，混凝沉淀工艺通常是水处理领域的前置操作单元，其具有操作和工艺构建简单及处理效果显著的特点。混凝剂按照化学结构可分为无机混凝剂、有机混凝剂和复合型混凝剂三种。

聚合氯化铝(PAC)是一种应用广泛的无机高分子混凝剂，具有对有机物和浊度去除率高的特点。但随着社会对饮用水标准的不断提高，PAC因存在pH适用范围窄、投加量大、色度去除率效果差、对高浓度有机污染废液处置效率低等问题已使其无法满足现今水处理行业的要求。考虑到处置过程中混凝剂的性质是影响混凝效果的一个非常关键因素。因此对PAC混凝剂进行改性，研发新的合成法，是解决PAC使用过程中现存问题的有效思路。

二氧化钛(TiO2)是最早应用于废液中有机污染物光催化降解领域的半导体材料之一，至今仍有广泛应用。然而，纯二氧化钛材料的光生电子-空穴对复合速率较快，将其应用于高浓度有机废液处置时表现出较低的催化降解效率，所需处置时间较长。

因此，基于PAC和二氧化钛基本特性，将PAC和二氧化钛合为一体，研发一种既能弥补双方缺陷且又能充分利用双方优势的新材料以提高混凝效果和光催化性能是解决上述问题的关键。

有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点是：本发明制备工艺简单，所需试剂原料来源广泛，利用低温等离子体照射制备的铝钛基光催化混凝剂既具有絮凝吸附效果又具备光催化性能。本发明耦合利用碱腐蚀和低温等离子体作用将粉状钛转化为高价钛物质。本发明制备的铝钛基光催化混凝剂pH适用范围广，能实现最高97％COD和99％色度去除，明显高于传统的聚合氯化铝絮凝剂和二氧化钛粉末实现的COD去除率之和和色度去除率之和。