与铁铝（三价）相比，钛离子价态高（四价），水解驱动力大，电中和能力强，因此钛盐成为近年来受到广泛关注的新型水处理剂。然而，由于钛的水解速度快且反应剧烈，使得钛水处理剂的合成可控性差。目前多数研究中借鉴铁铝混凝剂的制备方法，采用加碱预聚合的方式制备出聚钛混凝剂。这种合成方式得到的产品均为液态，在长期储存和运输过程中不稳定，易发生聚沉而失效。针对以上问题，课题组创新性地采用简单的溶胶凝胶法合成出钛基吸附剂和混凝剂。通过添加有机配体调控钛离子的水解程度，使得材料的合成过程可控。通过该方法合成的材料，相较于铁盐和铝盐混凝剂，具有以下特点：
1）稳定性高：产品为固体，便于储存和运输；配成溶液，可稳定存放数月；
2）沉降性能好：絮体生长速率是铁/铝盐的 10-30 倍，絮体沉降速率较铁/铝盐高 3-10
倍；
3）适用范围宽： ? 混凝性能受温度和浊度的影响小；
? 对 As(III)、Sb(III)等重金属去除效果好；
? 混凝出水 pH 变化小，残留金属浓度低，尤其适用于膜前预处理；
4）混凝污泥经处理后可以资源化利用。
相较于常规吸附剂，钛系吸附剂具有以下优势：
1） 对 As(III)和 As(V)的吸附容量高达 257 和 306 mg/g； 2） 吸附 As(III)时无需预氧化处理，绿色、经济、方便；
3） 对 Pb、Cd、Cu、Hg 等重金属离子也均有很好的吸附去除效果.
此外，所合成的材料对印染废水、重金属废水、地表水及饮用水水源地的水等在净化方面具有优于铁铝的效果，有望解决印染行业中水回用膜污染及低温低浊水絮体沉降慢等困扰行业的瓶颈问题，在工业污/废水处理、饮用水净化领域市场前景非常广阔。目前相关净水剂已获得授权发明专利三项（中国两项：ZL201210509803.3，ZL201510301771.9；美国一项：US10392276 B2），已公开专利一项（申请号：202010028679.0）。前期的材料合成及性能评估均在实验室内开展，尚未实现成果的转让或转化。
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