专利名称：活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于光催化剂及其制备方法，特别涉及一种应用于废水处理用的二 氧化钛光催化剂及其制备方法。
背景技术：
随着经济的发展，环境污染越来越严重，特别是水资源污染己严重威胁着 人类的健康，引起了人们的高度重视。在污水处理方面，以往常用的方法主要 有过滤法、沉淀法、气浮法、化学混凝法等，但这些方法去除率低，净化效 果有限，而且对废水具有极大的选择性，而二氧化钛(Ti02)光催化氧化技术 的出现克服了许多传统方法的不足，具有如下的优点
(1) 水中所含多种有机污染物均可被完全降解为C02、 HzO等，无机污染物
被氧化或被还原为无害物；
(2) 不需要另外的电子受体，如&02;
(3) 具有廉价、无毒、稳定及可重复使用等优点；
(4) 可以利用取之不尽、用之不竭的太阳能作为光源激活光催化剂；
(5) 装置结构简单、操作条件容易控制、氧化能力强、无二次污染[2]。 目前限制其应用主要有两种因素 一是纳米二氧化钛颗粒较小，使用时易
流失、易团聚、难以分离回收和循环使用，并且在处理低浓度有机污染物因二 氧化钛颗粒周围有机物浓度小而光催化效率低等缺点；二是其禁带较宽，只能 对紫外光有响应，而且电子和空穴易复合，所以催化效率低。
对此，可采用掺杂、半导体复合、有机物敏化和贵金属沉积等表面修饰手 段提高其催化效率；还可以将二氧化钛负载于合适的载体上，使其易于循环使 用和增大二氧化钛颗粒光催化环境中有机物浓度。常用的催化剂载体有玻璃类 和吸附剂类等，其中以活性炭为载体制备的二氧化钛复合光催化剂，在对空气 净化和水中有机物降解方面表现出很高的光催化性。
目前己有将F^+和H(^+掺杂到二氧化钛的文献报导，但这种惨杂中的Ho3+ 为稀土元素不易得，铁离子与二氧化钛分离，存在二次分离和二次污染的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种负载在活性炭纤维上且直接复合有铁元素的二 氧化钛光催化剂，使掺铁的二氧化钛与活性炭纤维协同作用，具有更强的降解分解有机污染物的能力，具有更好的重复使用的性能，而且铁元素直接复合在 二氧化钛上，不存在二次分离和二次污染的问题。
本发明的另一个目的是提供制备上述活性炭纤维负载有掺铁二氧化钛的 光催化剂的两种方法。
本发明的目的通过下述技术方案来实现
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂，由附着有二氧化钛和铁元素的活 性炭纤维构成，其中铁元素的质量百分比含量为0.01 0.15%。 所述活性炭纤维为聚丙烯晴或粘胶基活性炭纤维。 所述铁元素的质量百分比含量为0.07%。
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法，包括如下步骤
a. 制备含钛、铁元素的溶胶；
b. 将步骤a得到的溶胶均匀地倾倒在经过改性和活化的活性炭纤维上， 待其吸附饱和后，置于烘箱中8(TC烘干；烘干后，再向活性炭纤维上 倾倒溶胶至其吸附饱和，再置于烘箱中8(TC烘干，如此反复三次，实 现钛铁复合溶胶前驱体负载在活性炭纤维上；
c. 将负载上钛铁复合溶胶前驱体的活性炭纤维转入预热除水的炭化活化 炉中，通入氮气吹扫并缓慢升温到80。C使乙醇挥发脱除；然后在氮气 吹扫下达到900 950。C后，恒温煅烧2h;之后直接进入自然降温过程， 氮气保护下冷却至常温后取出样品，得到活性炭纤维负载掺铁二氧化 钛的复合光催化剂。
所述步骤a的具体过程是
al.量取30mL无水乙醇置于容器内；
a2.按铁元素的质量百分比为0.01 0.15%的比例向容器内加入九水硝酸
铁；
a3.再向容器中加入17 mL钛酸四正丁酯，磁力搅拌30分钟，使三者充
分混合，得到溶液A;
a4.量取28mL无水乙醇置于另一容器中，再向其中加入20mL冰醋酸； a5.取7.2 mL蒸馏水加入到步骤a4的容器中，得到溶液B，并倒入分液
漏斗中；
a6.打开分液漏斗，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，边滴加边搅拌，得到 溶胶。或者，各成分的取量按上述实际值同比例增加或减少。
所述步骤b中活性炭纤维的改性是指，把活性炭纤维剪成2cmx5cm的小 方块，用蒸馏水洗去其表面的杂质，在105。C的烘箱中烘24h，以除去吸附的 水分和其他易蒸发有机物质，置于干燥器中备用。
所述步骤b中活性炭纤维的活化是指，把经过改性的活性炭纤维放入活化 炉中，在氮气保护下以3.5 5。C/min的升温速率升到85(TC，恒温10min后通 入水蒸气活化，活化时间为25min，活化完毕后在氮气保护下冷却至室温，出 炉后的活性炭纤维用蒸馏水洗去表面杂质，置于105'C烘箱中烘干24h待用。
所述步骤c在氮气吹扫下的煅烧温度为950°C 。
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的另一制备方法，包括如下步骤
a. 制备含钛、铁元素的溶胶；
b. 将步骤a得到的溶胶用浸渍法或旋涂法涂布于活性炭纤维上；
c. 然后放入电热烘箱，调节温度至60 °C,陈化6h;
d. 从烘箱内取出钛铁复合物放入电热恒温真空干燥箱，调节温度至80°C 干燥，得到干凝胶；
e. 将干凝胶研磨成粉末，倒入瓷方舟，放入马福炉内，调节至所要煅烧 的温度50(TC，恒温煅烧2h，得到活性炭纤维负载掺铁二氧化钛的复 合光催化剂。
上述制备方法中，制备含钛、铁元素的溶胶具体过程是 al.量取30mL无水乙醇置于容器内；
a2.按铁元素的质量百分比为0.01 0.15%的比例向容器内加入九水硝酸
铁；
a3.再向容器中加入17 mL钛酸四正丁酯，磁力搅拌30分钟，使三者充
分混合，得到溶液A;
a4.量取28mL无水乙醇置于另一容器中，再向其中加入20mL冰醋酸； a5.取7.2 mL蒸馏水加入到步骤a4的容器中，得到溶液B，并倒入分液
漏斗中；
a6.打开分液漏斗，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，边滴加边搅拌，得到溶胶。
或者，各成分的取量按上述实际值同比例增加或减少。 本发明采用上述组分的掺铁二氧化钛负载在活性炭纤维上，经过实验验证，比不掺铁的二氧化钛负载在活性炭纤维上，其降解有机污染物的能力更强，
而且在掺铁量低于0.07%时，降解效果随掺铁量的增加而增加，而高于0.07% 时，降解效果反而随掺铁量的增加而减弱，其原因是Fe"掺杂经高温焙烧后， 以Fe203的形式分散于Ti02表面，由于Fe203的价带一导带能隙为2.2ev，低 于Ti02的3.2ev，使得较小能量的光子也能激发半导体，因此扩展了波长吸收 范围；同时这种光生电子向Fe203导带的迁移，也抑制了Ti02电子与空穴的复 合；另一方面,从化学观念来看F^+的掺杂可在半导体表面引入缺陷位置改变结 晶度，成为电子或空穴的陷阱而延长其寿命，所以Fe"掺杂可提高Ti02的光催 化活性；当F^+的掺杂小于最低浓度时，半导体中没有足够的俘获载流子的陷 阱，而超过最佳掺杂浓度时，由于Fe203并没有进入Ti02晶格中，而是以氧化 物的形式堆积在薄膜表面上，使表面积明显减小，从而降低了的光催化活性， 因此掺杂Fe"存在一个最佳值。
本发明的方法经实验验证，铁的加入量固定为0.07%时，经不同的煅烧温 度后，复合氧化物的光催化活性随着煅烧温度的增加活性增强，到95(TC的复 合氧化物达到最佳的光催化活性，其原因是煅烧过程中，晶格和晶体的完善 化过程实际上是能量的转化过程，即应变能量转化成锐钛矿型TiCb的内能， 75(TC时锐钛矿相Ti02晶粒发育还不完全，这必然影响样品的光催化活性。随 着煅烧温度的升高，锐钛矿含量越来越多，温度升到95(TC时，锐钛矿型Ti02 结晶完全，通常认为晶态比非晶态Ti02的光催化活性高，因此光催化活性达 到最佳。
可见，本发明与现有技术相比，铁元素直接复合在二氧化钛上，不存在二 次分离和二次污染的问题，其重复使用性更好，降解有机污染物的能力更强， 可适用于降解处理废水中的有机污染物。
图1是本发明中溶胶法制备的掺铁量在0.01 0.05%之间的活性炭纤维负 载惨铁二氧化钛光催化剂降解率的比较图2是本发明中溶胶法制备的掺铁量在0.05 0.15%之间的活性炭纤维负 载掺铁二氧化钛光催化剂降解率的比较图3是本发明中采用不同煅烧温度的溶胶法制备的掺铁量在0.07%的活性 炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂降解率的比较图4是应用本发明溶胶法制备的掺铁量为0.07%时与现有技术降解率的比较图5是本发明中溶胶法制备的光催化剂的重复性能比较图； 图6是本发明中凝胶法制备的惨铁量在0.01 0.05%之间的活性炭纤维负 载掺铁二氧化钛光催化剂降解率的比较图7是本发明中凝胶法制备的掺铁量在0.05 0.15%之间的活性炭纤维负
载掺铁二氧化钛光催化剂降解率的比较图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。 实施例1:
本实施例采用溶胶法制备活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂，并验证 其降解效果。
包括如下步骤
a. 制备含钛、铁元素的溶胶；
b. 将步骤a得到的溶胶均匀地倾倒在经过改性和活化的活性炭纤维上， 待其吸附饱和后，置于烘箱中8(TC烘干；烘干后，再向活性炭纤维上 倾倒溶胶至其吸附饱和，再置于烘箱中S0。C烘干，如此反复三次，实 现钛铁复合溶胶前驱体负载在活性炭纤维上；
c. 将负载上钛铁复合溶胶前驱体的活性炭纤维转入预热除水的炭化活化 炉中，通入氮气吹扫并缓慢升温到8(TC使乙醇挥发脱除；然后在氮气 吹扫下达到900 950。C后，恒温煅烧2h;之后直接进入自然降温过程， 氮气保护下冷却至常温后取出样品，得到活性炭纤维负载掺铁二氧化 钛的复合光催化剂。
其中，步骤a的具体过程是
al.量取30mL无水乙醇置于容器内；
a2.按铁元素的质量百分比为0.01 0.15%的比例向容器内加入九水硝酸
铁；
a3.再向容器中加入17 mL钛酸四正丁酯，磁力搅拌30分钟，使三者充
分混合，得到溶液A;
a4.量取28mL无水乙醇置于另一容器中，再向其中加入20mL冰醋酸； a5.取7.2 mL蒸馏水加入到步骤a4的容器中，得到溶液B，并倒入分液
漏斗中；a6.打开分液漏斗，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，边滴加边搅拌，得到溶胶。
或者，各成分的取量按上述实际值同比例增加或减少。
其中，步骤b中活性炭纤维的改性是指，把商业粘胶基活性炭纤维剪成
2cmx5cm的小方块，用蒸馏水洗去其表面的杂质，在105°C的烘箱中烘24h， 以除去吸附的水分和其他易蒸发有机物质，置于干燥器中备用；步骤b中活性 炭纤维的活化是指，把经过改性的活性炭纤维放入活化炉中，在氮气保护下以 3.5 5°C/min的升温速率升到850°C，恒温10min后通入水蒸气活化，活化时 间为25min，活化完毕后在氮气保护下冷却至室温，出炉后的活性炭纤维用蒸 馏水洗去表面杂质，置于105X:烘箱中烘干24h待用。
为验证上述方法制备的附着有二氧化钛和质量百分比含量为0.01 0.15% 铁元素的活性炭纤维构成的复合光催化剂及活性炭纤维协合作用的降解作用， 本实施例制备甲基橙溶液作为含有机污染物的废水进行实验。
甲基橙反应溶液的配制准确称取甲基橙0.18g，移入3000 mL容器，加 蒸馏水稀释至刻线，摇匀，配成60mg/L的反应溶液。
将上述制备的复合光催化剂剪成小细块，加入到气液串联放电等离子体反 应器中(上述配制的甲基橙溶液置入其中)。试验条件电压46KV，频率100Hz， 通入氧气速率80L/h。反应过程中每三分钟取一次样，测定吸光度，考察不同 掺铁量的复合光催化材料以及最佳掺铁量下不同活化温度的复合光催化材料 对甲基橙的降解效果。
在铁含量分别为0.01%、 0.02%、 0.03%、 0.04%、 0.05%、 0.07%、 0.10%、 0.12%、 0.15%时，分别测得复合光催化剂对甲基橙的降解率如图1、图2所示， 从图1中可以看出，掺铁量为0.05%的复合光催化剂的降解效果优于0.01% 0.04%的复合光催化剂；从图1、图2中可以看出，复合光催化剂中掺铁量存 在一个经济值，在掺铁量低于0.07%时，降解效果随掺铁量的增加而增加(如 图1所示)，而高于0.07%时，降解效果反而随掺铁量的增加而减弱(如图2 所示)。
图3验证了不同的煅烧温度对复合光催化剂降解率的影响作用。 如图3所示，铁的掺入量固定为0.07%时，经不同的煅烧温度后，复合光 催化剂的光催化活性随着煅烧温度的增加活性增强，到95(TC时达到最佳的光 催化活性。其原因是煅烧过程中，晶格和晶体的完善化过程实际上是能量的转化过程，即应变能量转化成锐钛矿型Ti02的内能，75(TC时锐钛矿相Ti02
晶粒发育还不完全，这必然影响样品的光催化活性。随着煅烧温度的升高，锐
钛矿含量越来越多，温度升到950。C时，锐钛矿型Ti02结晶完全，通常认为 晶态比非晶态Ti02的光催化活性高，因此光催化活性达到最佳。因此煅烧温 度为95(TC的复合氧化物具有最高的光催化活性。
图4显示了本实施例制备的复合光催化剂与现有技术对有机污染物的降解 效果比较。
各种情况下的实验条件分别是
(1) 等离子体直接降解直接用等离子体反应器降解60mg/L的甲基橙溶 液，隔3分钟取样，反应21分钟。试验条件电压46KV，频率100Hz，通入 氧气速率100L/h。
(2) 活性炭纤维(即图4中的ACF)和等离子体进行降解将经过前期 改性的活性炭纤维剪成小细块，加入到气液串联放电等离子体反应器中降解 60mg/L的甲基橙溶液，隔3分钟取样，反应21分钟。试验条件电压46KV， 频率100Hz，通入氧气速率100L/h。
(3) 二氧化钛(Ti02)和等离子体进行降解将购买的商业用成品Ti02 加入到气液串联放电等离子体反应器中降解60mg/L的甲基橙溶液，隔3分钟 取样，反应21分钟。试验条件电压46KV，频率100Hz，通入氧气速率100L/h。 将取得的样静置24h，离心，测定吸光度。
吸光度测试按如下方法将取好的试样适当稀释，通过DR-2500型分光光度 计测定其吸光度。
从图4可以看出，复合光催化剂与等离子体联合产生了协同作用，其降解效 果优于现有等离子体直接降解、等离子体联合ACF降解、等离子体联合纯二氧 化钛降解、等离子体联合掺铁的二氧化钛降解效果。
图5显示了上述制备的复合光催化剂的重复使用性能，制备掺铁量为 0.07%的复合光催化剂，用其降解甲基橙后，将反应器内的溶液移走并更换为 新鲜的甲基橙溶液，继续进行降解，循环4次。对甲基橙的降解率保持在95% 以上，绝大部分甲基橙的脱除在15min内完成。原因在于Ti02和活性炭纤维 具有对水中极低浓度的污染物进行快速的表面富聚，为Ti02光催化反应提供 了高浓度环境，加快了污染物光催化降解反应的速率，并将反应的中间副产物 吸附并转移到Ti02上，使污染物完全净化.Ti02的光催化作用使被活性炭纤维吸附的污染物向Ti02表面迁移，使活性炭纤维的吸附能力得以恢复，从而 又实现了活性炭纤维的原位再生，这种催化剂与载体的相互作用增强了 Ti02
/ ACF复合体的光催化性能和使用寿命。
实施例2:
本实施例采用凝胶法制备活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂，并验证 其降解效果。
包括如下步骤
a. 制备含钛、铁元素的溶胶；
b. 将步骤a得到的溶胶用浸渍法或旋涂法涂布于活性炭纤维上；
c. 然后放入电热烘箱，调节温度至60 °C，陈化6h;
d. 从烘箱内取出钛铁复合物放入电热恒温真空干燥箱，调节温度至80°C 干燥，得到干凝胶；
e. 将干凝胶研磨成粉末，倒入瓷方舟，放入马福炉内，调节至所要煅烧 的温度50(TC，恒温煅烧2h，得到活性炭纤维负载掺铁二氧化钛的复 合光催化剂。
上述制备方法中，制备含钛、铁元素的溶胶具体过程是 al.量取30mL无水乙醇置于容器内；
a2.按铁元素的质量百分比为0.01 0.15%的比例向容器内加入九水硝酸
铁；
a3.再向容器中加入17 mL钛酸四正丁酯，磁力搅拌30分钟，使三者充
分混合，得到溶液A;
a4.量取28mL无水乙醇置于另一容器中，再向其中加入20mL冰醋酸； a5.取7.2 mL蒸馏水加入到步骤a4的容器中，得到溶液B，并倒入分液
漏斗中；
a6.打开分液漏斗，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，边滴加边搅拌，得到溶胶。
或者，各成分的取量按上述实际值同比例增加或减少。 将上述方法制备的铁元素质量百分比分别在0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、 0.05%、 0.07%、 0.10%、 0.12%、 0.15%活性炭纤维负载 铁二氧化钛的复合光 催化剂，按实施例1的方法对甲基橙进行降解，得到降解如果如图6、图7所示，表明掺铁量为0.05%的复合光催化剂的降解效果优于0.01% 0.04%的复合 光催化剂；从图6、图7中可以看出，复合光催化剂中惨铁量存在一个经济值， 在掺铁量低于0.07%时，降解效果随掺铁量的增加而增加(如图6所示)，而 高于0.07%时，降解效果反而随掺铁量的增加而减弱(如图7所示)。
实施例3:
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法如实施例1，其中步骤 a2中铁元素的质量百分比为0.07%,步骤c中氮气吹扫下的煅烧温度为950 °C， 活性炭纤维是聚丙烯晴。
实施例4:
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法如实施例1，其中步骤
a2中铁元素的质量百分比为0.01%，步骤c中氮气吹扫下的煅烧温度为900 。C。
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法如实施例1，其中步骤 a2中铁元素的质量百分比为0.15%，步骤c中氮气吹扫下的煅烧温度为950 °C 。
实施例6:
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法如实施例1，其中步骤 a2中铁元素的质量百分比为0.05%，步骤c中氮气吹扫下的煅烧温度为900 °C 。
实施例7:
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法如实施例1，其中步骤 a2中铁元素的质量百分比为0.12%，步骤c中氮气吹扫下的煅烧温度为950 °C 。
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法如实施例2，其中步骤 a2中铁元素的质量百分比分别为0.01%、 0.02%、 0.03%、 0.04%、 0.05%、 0.07%、 0.10%、 0.12%、 0.15%。
权利要求
1、活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂，其特征在于，所述光催化剂由附着有二氧化钛和铁元素的活性炭纤维构成，其中铁元素的质量百分比含量为0.01～0.15％。
2、 如权利要求1所述活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂，其特征在 于，所述活性炭纤维为聚丙烯晴或粘胶基活性炭纤维。
3、 如权利要求1或2所述活性炭纤维负载惨铁二氧化钛光催化剂，其特 征在于，所述铁元素的质量百分比含量为0.07%。
4、 活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤a. 制备含钛、铁元素的溶胶；b. 将步骤a得到的溶胶均匀地倾倒在经过改性和活化的活性炭纤维上， 待其吸附饱和后，置于烘箱中8(TC烘干；烘干后，再向活性炭纤维上 倾倒溶胶至其吸附饱和，再置于烘箱中S0。C烘干，如此反复三次，实 现钛铁复合溶胶前驱体负载在活性炭纤维上；c. 将负载上钛铁复合溶胶前驱体的活性炭纤维转入预热除水的炭化活化 炉中，通入氮气吹扫并缓慢升温到8(TC使乙醇挥发脱除；然后在氮气 吹扫下达到900 95(TC后，恒温煅烧2h;之后直接进入自然降温过程， 氮气保护下冷却至常温后取出样品，得到活性炭纤维负载掺铁二氧化 钛的复合光催化剂。
5、 如权利要求4所述活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法， 其特征在于，所述步骤a的具体过程是al.量取30mL无水乙醇置于容器内；a2.按铁元素的质量百分比为0.01 0.15%的比例向容器内加入九水硝酸铁；a3.再向容器中加入17 mL钛酸四正丁酯，磁力搅拌30分钟，使三者充分混合，得到溶液A;a4.量取28mL无水乙醇置于另一容器中，再向其中加入20mL冰醋酸； a5.取7.2 mL蒸馏水加入到步骤a4的容器中，得到溶液B，并倒入分液漏斗中；a6.打开分液漏斗，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，边滴加边搅拌，得到溶胶。或者，各成分的取量按上述实际值同比例增加或减少。
6、 如权利要求4所述活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法， 其特征在于，所述步骤b中活性炭纤维的改性是指，把活性炭纤维剪成2cmx5cm的小方块，用蒸馏水洗去其表面的杂质，在105°C的烘箱中烘24h， 以除去吸附的水分和其他易蒸发有机物质，置于干燥器中备用。
7、 如权利要求6所述活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法， 其特征在于，所述步骤b中活性炭纤维的活化是指，把经过改性的活性炭纤维 放入活化炉中，在氮气保护下以3.5 5°C/min的升温速率升到850°C ，恒温 10min后通入水蒸气活化，活化时间为25min，活化完毕后在氮气保护下冷却 至室温，出炉后的活性炭纤维用蒸馏水洗去表面杂质，置于105i:烘箱中烘干 24h待用。
8、 如权利要求4或5或6或7所述活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化 剂的制备方法，其特征在于，所述步骤c在氮气吹扫下的煅烧温度为95(TC。
9、 活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于，包 括如下步骤a. 制备含钛、铁元素的溶胶；b. 将步骤a得到的溶胶用浸渍法或旋涂法涂布于活性炭纤维上；c. 然后放入电热烘箱，调节温度至60 。C，陈化6h;d. 从烘箱内取出钛铁复合物放入电热恒温真空干燥箱，调节温度至80°C 千燥，得到干凝胶；e. 将干凝胶研磨成粉末，倒入瓷方舟，放入马福炉内，调节至所要煅烧 的温度50(TC，恒温煅烧2h，得到活性炭纤维负载掺铁二氧化钛的复 合光催化剂。
10、 如权利要求9所述活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂的制备方 法，其特征在于，所述步骤a的具体过程是al.量取30mL无水乙醇置于容器内；a2.按铁元素的质量百分比为0.01 0.15%的比例向容器内加入九水硝酸铁；a3.再向容器中加入17 mL钛酸四正丁酯，磁力搅拌30分钟，使三者充 分混合，得到溶液A;a4.量取28mL无水乙醇置于另一容器中，再向其中加入20mL冰醋酸；a5.取7.2 mL蒸馏水加入到步骤a4的容器中，得到溶液B，并倒入分液 漏斗中；a6.打开分液漏斗，将溶液B缓慢滴加到溶液A中，边滴加边搅拌，得到溶胶。或者，各成分的取量按上述实际值同比例增加或减少。
全文摘要
活性炭纤维负载掺铁二氧化钛光催化剂及其制备方法，属于光催化剂及其制备方法，目的是提供一种负载在活性炭纤维上且直接复合有铁元素的二氧化钛光催化剂，使掺铁的二氧化钛与活性炭纤维协同作用，具有更强的降解分解有机污染物的能力和更好重复使用性能，该光催化剂由附着有二氧化钛和铁元素的活性炭纤维构成，其中铁元素的质量百分比含量为0.01～0.15％；其制备方法为制备含铁、钛元素的溶胶，将溶胶附着到活性炭纤维上，对活性炭纤维900～950℃恒温煅烧以得到成品；或是将溶胶制备成凝胶，再煅烧得到成品。本发明可用于降解废水中的有机污染物。
文档编号B01J31/06GK101537355SQ20091005844
公开日2009年9月23日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者吴明铂, 孙百晔, 张延宗, 宏 彭, 曲降伟, 李远伟, 晨 杨, 鸿 肖, 邓仕槐, 邓成龙, 郑经堂, 珣 陈, 黄丽蓉 申请人:四川农业大学;中国石油大学(华东)