一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，然后滴入稀硝酸，滴加结束后陈化得到物料a；S2、将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌后加入浓氨水，接着磁力搅拌后陈化得到物料b；S3、将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌得到物料c；S4、将物料c于水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料d；S5、将物料d分散在氯铂酸溶液，并搅拌，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，然后烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着煅烧得到用于降解污染物的纳米催化剂。本发明制备得到纳米催化剂的污染物降解效率高，质量好。
【专利说明】
一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着各种新型建筑材料被用于室内装修，导致室内空气污染日益严重，而其中甲醛的污染受到人们的广泛关注。低浓度的甲醛就会让人感到不适，刺激眼睛和呼吸道粘膜，产生流涕症状并引起结膜炎、咽喉炎、哮喘、支气管炎和变态反应性疾病。多种动物实验表明甲醛具有明确的致癌性。
[0003]现有技术中的纳米催化剂的污染物降解效率和质量无法满足实际使用时的需求，因此亟需开发一种用于降解污染物的高效，高质量纳米催化剂来满足实际使用过程中的要求。
【发明内容】
[0004]为解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，具有高效，高质量的污染物降解性能。
[0005]本发明提出的一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤:
[0006]S1、向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，然后滴入稀硝酸，滴加结束后陈化得到物料a;
[0007]S2、将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌后加入浓氨水，接着磁力搅拌后陈化得到物料b;
[0008]S3、将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌得到物料c;
[0009]S4、将物料c于水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料d;
[0010]S5、将物料d分散在氯铂酸溶液，并搅拌，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，然后烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着煅烧得到用于降解污染物的纳米催化剂。
[0011 ] 优选地，SI中，向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，滴加速度为I d/s，滴加时间为20-30s，然后以21d/s的速度滴入稀硝酸，滴加时间为380-420S，滴加结束后搅拌20-40min，接着于20-30 0C陈化得到物料a。
[0012]优选地，SI中，稀硝酸的物质的量浓度为0.1 -0.3mo I /L。
[0013]优选地，S2中，将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌15-25min，然后加入浓氨水，接着磁力搅拌30-50min后，于20-30陈化得到物料b。
[0014]优选地，S3中，将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌10_20min得到物料C。
[0015]优选地，S4中，将物料c于90_100°C的水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料d。
[0016]优选地，S5中，将物料d分散在氯铂酸溶液，并搅拌0.5-1.5h，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，然后于80-90°C烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着于120-140°C煅烧3-5h得到用于降解污染物的纳米催化剂。
[0017]优选地，S5中，氯铂酸溶液的物质的量浓度为0.01-0.03mol/L，硼氢化钠溶液的物质的量浓度为0.02-0.06mol/L。
[0018]优选地，S5中，氯铂酸溶液和硼氢化钠溶液的摩尔比为2-4:8-12。
[0019]本发明的一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，采用溶胶-凝胶法分别制备了二氧化钛胶体和二氧化硅胶体，二氧化钛胶体是由钛酸四正丁酯、无水乙醇和稀硝酸作为反应原料经水解缩聚反应得到的，二氧化硅胶体以正硅酸四乙酯、无水乙醇和氨水作为反应原料而得到。并通过混合二氧化钛胶体和二氧化硅胶体得到复合胶体，光催化性能得到显著提高，然后采用硼氢化钠液相还原法制备了二氧化钛载纳米催化剂，由于纳米贵金属催化剂能在较低温度甚至室温条件下完全氧化甲醛，相对于金和钯等贵金属，纳米铂催化剂具有较高的甲醛催化氧化活性，并通过糅合纳米高岭土，利用纳米高岭土的高吸附性能，有效提高了本发明纳米催化剂降解污染物的效率和质量。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
[0021]实施例1
[0022]本发明提出的一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤:[0023 ] S1、向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，滴加速度为I d/s，滴加时间为25s，然后以21 d/s的速度滴入0.2mol/L的稀硝酸，滴加时间为400s，滴加结束后搅拌30min，接着于25°C陈化得到物料a;
[0024]S2、将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌20min，然后加入浓氨水，磁力搅拌40min后，于25陈化得到物料b ；
[0025]S3、将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌15min得到物料c;
[0026]S4、将物料c于95°C的水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料d;
[0027]S5、将物料d分散在物质的量浓度为0.02mol/L的氯铂酸溶液，并搅拌1.0h，然后加入物质的量浓度为0.04mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，然后于85°C烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着于130°C煅烧4h得到用于降解污染物的纳米催化剂。
[0028]其中，S5中，氯铂酸溶液和硼氢化钠溶液的摩尔比为3:10。
[0029]实施例2
[0030]本发明提出的一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤:
[0031]S1、向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，滴加速度为I d/s，滴加时间为20s，然后以21 d/s的速度滴入0.3mol/L的稀硝酸，滴加时间为380s，滴加结束后搅拌40min，接着于20°C陈化得到物料a;
[0032]S2、将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌25min，然后加入浓氨水，磁力搅拌30min后，于30陈化得到物料b ；
[0033]S3、将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌1min得到物料c;
[0034]S4、将物料c于100 0C的水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料d;
[0035]S5、将物料d分散在物质的量浓度为0.0lmo 1/L的氯铂酸溶液，并搅拌1.5h，然后加入物质的量浓度为0.02mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，然后于90°C烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着于120°C煅烧5h得到用于降解污染物的纳米催化剂。
[0036]其中，S5中，氯铂酸溶液和硼氢化钠溶液的摩尔比为1:6。
[0037]实施例3
[0038]本发明提出的一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤:
[0039]S1、向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，滴加速度为ld/s，滴加时间为30s，然后以21d/s的速度滴入0.1mol/L的稀硝酸，滴加时间为420s，滴加结束后搅拌20min，接着于30°C陈化得到物料a;
[0040]S2、将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌15min，然后加入浓氨水，磁力搅拌50min后，于20陈化得到物料b ；
[0041 ] S3、将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌20min得到物料c;
[0042]S4、将物料c于90°C的水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料d;
[0043]S5、将物料d分散在物质的量浓度为0.03mol/L的氯铂酸溶液，并搅拌0.5h，然后加入物质的量浓度为0.06mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，然后于80 °C烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着于140°C煅烧3h得到用于降解污染物的纳米催化剂。
[0044]其中，S5中，氯铂酸溶液和硼氢化钠溶液的摩尔比为4:8。
[0045]实施例4
[0046]本发明提出的一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤:
[0047]S1、向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，滴加速度为ld/s，滴加时间为22s，然后以2 Id/s的速度滴入0.25mol/L的稀硝酸，滴加时间为385s，滴加结束后搅拌35min，接着于22°C陈化得到物料a ；
[0048]S2、将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌22min，然后加入浓氨水，磁力搅拌35min后，于28陈化得到物料b ；
[0049]S3、将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌12min得到物料c;
[0050]S4、将物料c于98 0C的水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料d;[0051 ] S5、将物料d分散在物质的量浓度为0.015mol/L的氯铂酸溶液，并搅拌1.2h，然后加入物质的量浓度为0.03mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，然后于88°C烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着于125°C煅烧4.5h得到用于降解污染物的纳米催化剂。
[0052]其中，S5中，氯铂酸溶液和硼氢化钠溶液的摩尔比为2.5:11。
[0053]实施例5
[0054]本发明提出的一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，包括如下步骤:
[0055]S1、向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，滴加速度为ld/s，滴加时间为28s，然后以21d/s的速度滴入0.15mol/L的稀硝酸，滴加时间为415s，滴加结束后搅拌25min，接着于28°C陈化得到物料a ；
[0056]S2、将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌ISmin，然后加入浓氨水，磁力搅拌45min后，于22陈化得到物料b ；
[0057]S3、将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌18min得到物料c;
[0058]S4、将物料c于92°C的水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料d;
[0059]S5、将物料d分散在物质的量浓度为0.025mol/L的氯铂酸溶液，并搅拌0.8h，然后加入物质的量浓度为0.05mol/L的硼氢化钠溶液进行液相还原，然后于82°C烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着于135°C煅烧3.5h得到用于降解污染物的纳米催化剂。
[0060]其中，S5中，氯铂酸溶液和硼氢化钠溶液的摩尔比为3.5:9。
[0061]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 51、向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，然后滴入稀硝酸，滴加结束后陈化得到物料a; 52、将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌后加入浓氨水，接着磁力搅拌后陈化得到物料b; 53、将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌得到物料c; 54、将物料c于水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料d; 55、将物料d分散在氯铂酸溶液，并搅拌，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，然后烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着煅烧得到用于降解污染物的纳米催化剂。2.根据权利要求1所述的用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，SI中，向无水乙醇中滴加钛酸四丁酯，滴加速度为ld/s，滴加时间为20-30s，然后以21d/s的速度滴入稀硝酸，滴加时间为380-420S，滴加结束后搅拌20-40min，接着于20-30°C陈化得到物料a。3.根据权利要求1或2所述的用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，SI中，稀硝酸的物质的量浓度为0.1-0.3mol/L。4.根据权利要求1-3任一项所述的用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，将正硅酸乙酯和无水乙醇混合均匀，磁力搅拌15-25min，然后加入浓氨水，接着磁力搅拌30-50min后，于20-30陈化得到物料b。5.根据权利要求1-4任一项所述的用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S3中，将物料a和物料b混合均匀，磁力搅拌10-20min得到物料c。6.根据权利要求1-5任一项所述的用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S4中，将物料c于90-100°C的水浴锅中水浴蒸干，然后置于研钵中研磨成颗粒状物料do7.根据权利要求1-6任一项所述的用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S5中，将物料d分散在氯铂酸溶液，并搅拌0.5-1.5h，然后加入硼氢化钠溶液进行液相还原，然后于80-90 °C烘干，烘干后与纳米高岭土混合均匀，接着于120-140 °C煅烧3-5h得到用于降解污染物的纳米催化剂。8.根据权利要求1-7任一项所述的用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S5中，氯铂酸溶液的物质的量浓度为0.01-0.03mol/L，硼氢化钠溶液的物质的量浓度为0.02-0.06mol/L。9.根据权利要求1-8任一项所述的用于降解污染物的纳米催化剂的制备方法，其特征在于，S5中，氯铂酸溶液和硼氢化钠溶液的摩尔比为2-4:8-12。
【文档编号】B01D53/86GK106076326SQ201610453668
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】魏松
【申请人】安庆市天虹新型材料科技有限公司