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技术领域

本发明涉及一种纳米复合物及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业的发展越来越多的污染物被释放，如金属离子、有机染料和清洗剂

广泛污染物的释放是水污染的主要原因，这个严重的环境问题威胁着整个地球的

环境安全。有机染料具有高毒性、化学稳定性、生物降解速度缓慢并可能致癌的

特征，但它们仍然广泛应用于印刷、纺织工业、纸张、颜料、皮革和药品等行业。

现有的各种技术，如物理吸附、光催化降解、化学氧化、膜过滤，实现了降解这

些有机染料。然而，这些水处理方法带来了其它的挑战。例如，吸附和膜过滤处

理方法会产生过量的固体废物，不易处理。光催化反应有太阳能能量转换效率低

和分离催化剂回收困难等问题。

金属纳米粒子具有奇特的力学、电学、磁学、热学、化学性能等，所以合成

金属纳米材料具有重大的意义。纳米粒子的常用合成方法包括以下这些：

1)气相化学反应法。气相化学反应法制备纳米粒子是利用挥发性的金属化合

物的蒸气，通过化学反应生成所需要的化合物,在保护气体环境下快速冷凝,从而

制备各类物质的纳米粒子。

2)沉淀法。沉淀法是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合,在混合溶液中

加入适当的沉淀剂制备纳米粒子的前驱体沉淀物,再将此沉淀物进行干燥或煅烧,

从而制得相应的纳米粒子。

3)水热合成法。水热合成法是液相中制备纳米粒子的一种方法。一般是在

100～350℃温度下和高气压环境下使无机或有机化合物与水化合,通过对加速渗

析反应和物理过程的控制,得到改进的无机物,再过滤、洗涤、干燥,从而得到高纯、

超细的各类微粒子。

4)喷雾热解法。喷雾热解法的原理是将所需的某种金属盐的溶液喷成雾状,

送入加热设定的反应室内,通过化学反应生成细微的粉末粒子。根据对喷雾液滴热

处理的方式不同,可以把喷雾热解法分为喷雾干燥、喷雾焙烧、喷雾燃烧和喷雾水

解等四类。

5)溶胶—凝胶法。溶胶—凝胶法是制备纳米粒子的一种湿化学法。它的基本

原理是以液体的化学试剂配制成金属无机盐或金属醇盐前驱物，前驱物溶于溶剂

中形成均匀的溶液，溶质与溶剂产生水解或醇解反应，反应生成物经聚集后,一般

生成 1nm 左右的粒子并形成溶胶。

以上化学合成方法存在的问题有：1、步骤繁琐，条件比较复杂苛刻，而且

需要加入还原剂和分散剂等；2、效果较差，合成的产物分散性差，后续处理较

难；3、难实现产业化，只局限于实验室的操作合成。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种纳米复合物、及其制备方法和

在染料废水处理领域的应用。该复合物制备简单，废水的处理效率高，速度快。

本发明提供的纳米复合物包括木质材料和负载在所述木质材料(简称木材)上

的纳米颗粒。

在本申请的说明书中，“木质材料/纳米颗粒复合物”或“纳米颗粒/木质材

料复合物”均指本发明所述纳米复合物。

根据本发明，所述木质材料可以为木材。所述木质材料由木质素、纤维素和

半纤维素组成，其中木质素有还原作用，可将金属盐溶液中的金属离子还原成零

价，起到还原剂的作用；纤维素中含有很多羟基端，可与金属离子形成配位键，

达到吸附的作用，使金属纳米颗粒与木头牢牢结合，不易脱落。并且木质材料中

含有很多通道，孔径小，大小均一，可将金属纳米颗粒分散，得到大小均一的产

物，起到分散剂的作用。