一种长石负载纳米二氧化钛光催化材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于催化技术领域，设及一种二氧化铁催化材料及其制备方法，特别是设 及一种长石负载纳米二氧化铁光催化材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 由于Ti〇2半导体光催化具有生物降解所无可比拟的速度快、无选择性、降解完全 等优点，又在价廉、无毒、可W长期使用等方面明显优于传统的化学氧化方法，在环境污染 治理方面具有广阔的应用前景。另外最新研究成果显示将TI化光催化分子负于磁性，可有 效的进行分离回收和再生循环使用。纳米Ti〇2的制备方法主要分为气相法和液相法，前者 包括氨氧火焰水解法、气相氧化法、铁酸盐气相水解法和气相分解法等，后者则包括溶胶一 凝胶法、微乳法、水解法、水热合成法和一步合成法等。尽管气相法制备的Ti〇2粉体粒度小、 纯度高、分散性好，但工艺复杂、成本高且对设备和原料的要求较高。相比而言，液相法制备 Ti〇2的工艺简单、成本低廉、设备投资小，已成为国内研究纳米TiO2常用的方法。
【发明内容】
[0003] 要解决的技术问题：为了更好的发挥二氧化铁催化材料的催化活性和催化效率， 需要对二氧化铁进行负载，常规的负载载体种类较多，本发明的目的是提供一种新型的长 石粉负载纳米二氧化铁光催化材料及其制备方法，提高二氧化铁催化罗丹明B的催化效 率。
[0004] 技术方案：本发明公开了一种长石负载纳米二氧化铁光催化材料的制备方法，述 的制备方法包括下述步骤：
[0005] 步骤1 :将长石用粉碎机进行粉碎，粉碎至长石粉的目数为300目-500目；
[0006] 步骤2 :将粉碎后的长石粉中加入去离子水，长石粉与去离子水的重量比为 2-5:1，加入后揽拌均匀后为长石浆粉；
[0007] 步骤3 :将反应器溫度调节为5-20°C，向反应器内加入长石粉浆、硫酸锭溶液、四 氯化铁溶液，其中硫酸锭溶液浓度为10-20wt%，四氯化铁溶液浓度为20wt% -40wt%，长 石粉浆、硫酸锭溶液、四氯化铁溶液的重量百分比为10:20-40:30-50 ;
[0008] 步骤4 :调节溶液内抑为4-7,并升高溫度为40-50°C，并同时揽拌；
[0009] 步骤5 :反应完毕后，离屯、后分离，收集沉淀，将沉淀干燥后再在溫度为400-600°C 下般烧2-化，制备得到长石负载纳米二氧化铁光催化材料。
[0010] 优选的，所述的一种长石负载纳米二氧化铁光催化材料的制备方法，所述的步骤1 中粉碎至长石份的目数为400目-500目。
[0011] 优选的，所述的一种长石负载纳米二氧化铁光催化材料的制备方法，所述的步骤2 中长石粉与去离子水的重量比为4:1。
[0012] 优选的，所述的一种长石负载纳米二氧化铁光催化材料的制备方法，所述的步骤3 中长石粉浆、硫酸锭溶液、四氯化铁溶液的重量百分比为10:30:40。
[0013] 优选的，所述的一种长石负载纳米二氧化铁光催化材料的制备方法，所述的步骤5 中将沉淀干燥后再在溫度为500°C下般烧3-地。
[0014] W上任一所述的一种长石负载纳米二氧化铁光催化材料的制备方法制备得到的 长石负载纳米二氧化铁光催化材料。
[0015] 有益效果：本发明的制备方法对负载过程中的载体粒径、二氧化铁合成的原料浓 度比例等参数都进行了筛选，获得的长石负载纳米二氧化铁光催化材料具备了良好的降解 罗丹明B的光催化效率，其降解率最高可达到95%，并且长石粉作为负载载体，具有成本 低、获得容易的优势，可进一步的将本发明的长石负载二氧化铁光催化材料应用于其他的 催化领域中。
【具体实施方式】[001引 实施例1
[0017] 步骤1 :将长石用粉碎机进行粉碎，粉碎至长石粉的目数为500目；
[0018] 步骤2 :将粉碎后的长石粉中加入去离子水，长石粉与去离子水的重量比为5:1， 加入后揽拌均匀后为长石浆粉；
[0019] 步骤3 :将反应器溫度调节为20°C，向反应器内加入长石粉浆、硫酸锭溶液、四氯 化铁溶液，其中硫酸锭溶液浓度为lOwt%，四氯化铁溶液浓度为20wt%，长石粉浆、硫酸锭 溶液、四氯化铁溶液的重量百分比为10:40:30 ;
[0020] 步骤4 :调节溶液内抑为4-5,并升高溫度为50°C，并同时揽拌；
[0021] 步骤5 :反应完毕后，离屯、后分离，收集沉淀，将沉淀干燥后再在溫度为600°C下般 烧化，制备得到长石负载纳米二氧化铁光催化材料。
[002引 实施例2
[0023] 步骤1 :将长石用粉碎机进行粉碎，粉碎至长石粉的目数为300目；
[0024] 步骤2 :将粉碎后的长石粉中加入去离子水，长石粉与去离子水的重量比为2:1， 加入后揽拌均匀后为长石浆粉；
[00巧]步骤3 :将反应器溫度调节为5°C，向反应器内加入长石粉浆、硫酸锭溶液、四氯化 铁溶液，其中硫酸锭溶液浓度为20wt%，四氯化铁溶液浓度为40wt%，长石粉浆、硫酸锭溶 液、四氯化铁溶液的重量百分比为10:20:50 ;
[0026] 步骤4 :调节溶液内抑为5-6,并升高溫度为40°C，并同时揽拌；
[0027] 步骤5 :反应完毕后，离屯、后分离，收集沉淀，将沉淀干燥后再在溫度为400°C下般 烧化，制备得到长石负载纳米二氧化铁光催化材料。
[002引 实施例3
[0029] 步骤1 :将长石用粉碎机进行粉碎，粉碎至长石粉的目数为500目；
[0030] 步骤2 :将粉碎后的长石粉中加入去离子水，长石粉与去离子水的重量比为3:1， 加入后揽拌均匀后为长石浆粉；
[0031] 步骤3 :将反应器溫度调节为20°C，向反应器内加入长石粉浆、硫酸锭溶液、四氯 化铁溶液，其中硫酸锭溶液浓度为lOwt%，四氯化铁溶液浓度为20wt%，长石粉浆、硫酸锭 溶液、四氯化铁溶液的重量百分比为10:40:40 ;
[0032]步骤4 :调节溶液内抑为4-5,并升高溫度为45°C，并同时揽拌；
[0033] 步骤5 :反应完毕后，离屯、后分离，收集沉淀，将沉淀干燥后再在溫度为500°C下般 烧地，制备得到长石负载纳米二氧化铁光催化材料。
[0034] 实施例4
[0035] 步骤1 :将长石用粉碎机进行粉碎，粉碎至长石粉的目数为400目；
[0036] 步骤2 :将粉碎后的长石粉中加入去离子水，长石粉与去离子水的重量比为4:1， 加入后揽拌均匀后为长石浆粉；
[0037] 步骤3 :将反应器溫度调节为5°C，向反应器内加入长石粉浆、硫酸锭溶液、四氯化 铁溶液，其中硫酸锭溶液浓度为20wt%，四氯化铁溶液浓度为40wt%，长石粉浆、硫酸锭溶 液、四氯化铁溶液的重量百分比为10:30:40 ;
[0038] 步骤4 :调节溶液内抑为5-6,并升高溫度为45°C，并同时揽拌；
[0039] 步骤5 :反应完毕后，离屯、后分离，收集沉淀，将沉淀干燥后再在溫度为500°C下般 烧化，制备得到长石负载纳米二氧化铁光催化材料。
[0040] 对比例1
[0041] 步骤1 :将膨胀珍珠岩用粉碎机进行粉碎，粉碎至目数为500目；
[0042] 步骤2 :将粉碎后的膨胀珍珠岩粉中加入去离子水，膨胀珍珠岩粉与去离子水的 重量比为5:1，加入后揽拌均匀后为膨胀珍珠岩浆粉；
[0043] 步骤3 :将反应器溫度调节为20°C，向反应器内加入膨胀珍珠岩粉浆、硫酸锭溶 液、四氯化铁溶液，其中硫酸锭溶液浓度为IOwt%，四氯化铁溶液浓度为20wt%，长石粉 浆、硫酸锭溶液、四氯化铁溶液的重量百分比为10:40:30 ;
[0044] 步骤4 :调节溶液内抑为4-5,并升高溫度为50°C，并同时揽拌；
[0045] 步骤5 :反应完毕后，离屯、后分离，收集沉淀，将沉淀干燥后再在溫度为600°C下般 烧化，制备得到膨胀珍珠岩负载纳米二氧化铁光催化材料。
[0046]首先测定了二氧化铁的负载量，其次按照0.Iwt%的重量比向20mg/L的罗丹明B 溶液中加入本实施例的光催化材料，测定其在15min内紫外照射对罗丹明B的降解率，结果 如下：
[0047] 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1二氧化铁 30. 6 32.4 34, 7 雜.固 28. 5 货儀量
[0048]
【主权项】
1. 一种长石负载纳米二氧化钛光催化材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法 包括下述步骤： 步骤1 :将长石用粉碎机进行粉碎，粉碎至长石粉的目数为300目-500目； 步骤2 :将粉碎后的长石粉中加入去离子水，长石粉与去离子水的重量比为2-5:1，加 入后搅拌均匀后为长石浆粉； 步骤3 :将反应器温度调节为5-20°C，向反应器内加入长石粉浆、硫酸铵溶液、四氯化 钛溶液，其中硫酸铵溶液浓度为10_20wt%，四氯化钛溶液浓度为20wt% -40wt%，长石粉 衆、硫酸铵溶液、四氯化钛溶液的重量百分比为10:20-40:30-50 ; 步骤4 :调节溶液内pH为4-7,并升高温度为40-50°C，并同时搅拌； 步骤5 :反应完毕后，离心后分离，收集沉淀，将沉淀干燥后再在温度为400-60(TC下煅 烧2-5h，制备得到长石负载纳米二氧化钛光催化材料。2. 根据权利要求1所述的一种长石负载纳米二氧化钛光催化材料的制备方法，其特征 在于，所述的步骤1中粉碎至长石份的目数为400目-500目。3. 根据权利要求1所述的一种长石负载纳米二氧化钛光催化材料的制备方法，其特征 在于，所述的步骤2中长石粉与去离子水的重量比为4:1。4. 根据权利要求1所述的一种长石负载纳米二氧化钛光催化材料的制备方法，其特征 在于，所述的步骤3中长石粉浆、硫酸铵溶液、四氯化钛溶液的重量百分比为10:30:40。5. 根据权利要求1所述的一种长石负载纳米二氧化钛光催化材料的制备方法，其特征 在于，所述的步骤5中将沉淀干燥后再在温度为500°C下煅烧3-4h。6. 根据权利要求1中5任一所述的一种长石负载纳米二氧化钛光催化材料的制备方法 制备得到的长石负载纳米二氧化钛光催化材料。
【专利摘要】本发明属于光催化技术领域，公开了一种长石负载纳米二氧化钛光催化材料及其制备方法，述的制备方法包括下述步骤：步骤1：将长石用粉碎机进行粉碎；步骤2：将粉碎后的长石粉中加入去离子水搅拌均匀后为长石浆粉；步骤3：加入长石粉浆、硫酸铵溶液、四氯化钛溶液；步骤4：调节溶液内pH为4-7，并升高温度为40-50℃，并同时搅拌；步骤5：反应完毕后，离心后分离，收集沉淀，将沉淀干燥后煅烧，制备得到长石负载纳米二氧化钛光催化材料。制备得到的长石负载纳米二氧化钛光催化材料对罗丹明B具有非常理想的降解率。
【IPC分类】B01J21/08, B01J23/04, C02F1/32, C02F1/58
【公开号】CN105195125
【申请号】CN201510522170
【发明人】张金龙, 田宝柱, 邢明阳, 王灵芝, 雷菊英
【申请人】苏州聚康新材料科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月24日