一种复合光催化材料的制备方法与流程

文档序号:12675538阅读:196来源:国知局

本发明涉及光催化技术领域,特别涉及一种复合光催化材料的制备方法。



背景技术:

环境污染是全世界都在关注的焦点问题。世界上每年会产生大量的有毒固体和液体废物,其中相当大的一部分渗透到土地里,染污了地下水和表面水。科学家们已经发展出物理、化学、生物化学等方法来消除这些有害物质,但这些方法投入大、处理周期长,降解率低,特别是对非生物降解的有毒、有害物质如二恶英等无能为力。

纳米TiO2光催化剂应用于环境治理具有广阔应用前景,与传统的工艺相比,具有:(1)能耗低,反应条件温和,在紫外光照射或暴露在太阳光下发生;(2)反应速度快,降解过程发生很快,一般需要几分钟到几个小时;(3)降解没有选择性,几乎能降解任何有机物,尤其适合于降解多环芳烃类、多氯联苯类物质;(4)降解有机物彻底,无二次污染。

虽然纳米TiO2光催化剂有着较好的光催化活性,但是纳米粉体在实际使用时,对固液过程存在易团聚和反应后难回收的问题;对气固过程则存在易堵塞,传质阻力高的弊端。



技术实现要素:

为实现纳米TiO2光催化剂在实际使用中存在的弊端和问题,本发明提供一种复合光催化材料的制备方法。

本发明的目的通过以下措施实现:提供一种复合光催化材料的制备方法,以纳米二氧化钛和硅藻土为原材料,按照一定的配比,在水介质的机械研磨体系中,添加一定量的表面活性剂,采用机械力活化法制备而成。

进一步的,所用纳米TiO2纯度大于99%,粒径5~10nm,其与硅藻土的质量比=4:1。

进一步的,所用表面活性剂为三乙醇胺、聚甲基纤维素钠、聚乙基醇缩丁醛等其中的一种或任意组合的混合物。所用纳米二氧化钛与表面活性剂的重量比为100:(0.5~2)。

进一步的,所用反应设备为行星式球磨机,磨球直径为Φ3mm:Φ2mm:Φ1mm=5:3:2,球料比为(1~5):1,温度为60~95℃,反应时间为0.5~1h。

有益效果:本发明原料直接采用硅藻土作为负载体,原料易得,价格经济,降低了技术的工艺要求,同时生产过程总中无特殊设备的引入,工艺过程相对简单,制备的负载型TiO2/硅藻土复合光催化材料成本低廉,光催化效率高,且易于实际操作使用,对于降低TiO2作为光催化剂的使用成本,提高TiO2光催化剂的催化效果和应用范围具有重要意义。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

在实施例中,以纳米二氧化钛和硅藻土为原材料,按照一定的配比,在水介质的机械研磨体系中,添加一定量的表面活性剂,采用机械力活化法制备而成。

进一步的,所用纳米TiO2纯度大于99%,粒径5~10nm,其与硅藻土的质量比=4:1。

进一步的,所用表面活性剂为三乙醇胺、聚甲基纤维素钠、聚乙基醇缩丁醛等其中的一种或任意组合的混合物。所用纳米二氧化钛与表面活性剂的重量比为100:(0.5~2)。

进一步的,所用反应设备为行星式球磨机,磨球直径为Φ3mm:Φ2mm:Φ1mm=5:3:2,球料比为(1~5):1,温度为60~95℃,反应时间为0.5~1h。

实施例

将3g三乙醇胺溶解于500ml水中,保持水温为85℃,并与160g纯度为99.5%的纳米二氧化钛以及40g40~50目的硅藻土放入球磨罐中,磨球直径Φ3mm:Φ2mm:Φ1mm=5:3:2,重量70g,反应时间为40分钟,转速为1000r/min,即制得TiO2/硅藻土复合光催化材料。

以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明,不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的构思的前提下,还可以做出简单的推演及替换,都应当视为本发明的保护范围。

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