本发明属于光催化材料制备领域,涉及一种负载型TiO2光催化剂的制备方法。
背景技术:
TiO2光催化剂是一种高效的光催化材料,对其研究较为深入,应用也较为广泛,具有无毒、催化活性高、氧化能力强和稳定性好等特点,一般的,TiO2光催化剂可以制成水溶胶或固体粉体,各有应用领域,粉体TiO2光催化剂可以反复使用,但在实际应用中发现存在回收重复利用难度大的问题,基于此,本发明将光催化性能良好的纳米TiO2负载于轻质多孔的载体上,制备价廉、高效的负载型光催化剂,使用时具有易回收、重复使用等特点。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种负载型TiO2光催化剂,具体涉及一种将纳米TiO2负载在天然蛭石上制备的负载型TiO2光催化剂,该光催化剂光催化效率高,价格低廉,并且具有易回收、可重复使用的特点。
为实现上述之目的,本发明采用的技术方案为:
一种负载型TiO2光催化剂的制备方法,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2负载天然蛭石光催化剂,所述制备方法包括如下步骤:
(1)准确称取钛酸四丁酯,加入无水乙醇中,控制钛酸四丁酯与无水乙醇的重量比为1:(2~5),磁力搅拌30min,然后加入冰醋酸,继续强烈搅拌20min,得到A溶液;
(2)准确称取硝酸镧,加入无水乙醇中,控制硝酸镧与无水乙醇的重量比为1:(20~50),搅拌使其完全溶解,得到B溶液;
(3)将等重量的A溶液和B溶液进行搅拌混合,制得C溶液;
(4)准确称取天然蛭石,研磨,加入C溶液中,控制天然蛭石的加入重量为C溶液的10~20%,磁力搅拌1~2 h,制得D浑浊液;
(5)配制硝酸铵的无水乙醇溶液,缓慢滴加到D浑浊液中,搅拌,直至产生凝胶,将湿凝胶在室温下放置2~7 h,再于80℃烘箱中干燥10~20 h,直到形成块状固体;
(6)将块状固体进行研磨,在400~800 ℃煅烧,制得负载型TiO2光催化剂。
本发明所具有的有益效果:
(1)本发明光催化剂是将相对昂贵的纳米TiO2负载在廉价的天然蛭石上,制备的催化剂价格低廉,便与推广应用;
(2)本发明光催化剂采用了稀土掺杂改性TiO2,提高了光催化剂在自然光下的催化性能;
(3)天然蛭石具有较大比表面积和良好的吸附性能,可以提高光催化剂的催化性能;
(4)本发明光催化剂具有易回收、可重复使用的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种负载型TiO2光催化剂的制备方法,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2负载天然蛭石光催化剂,所述制备方法包括如下步骤:
(1)准确称取钛酸四丁酯,加入无水乙醇中,控制钛酸四丁酯与无水乙醇的重量比为1:3,磁力搅拌30min,然后加入冰醋酸,继续强烈搅拌20min,得到A溶液;
(2)准确称取硝酸镧,加入无水乙醇中,控制硝酸镧与无水乙醇的重量比为1:30,搅拌使其完全溶解,得到B溶液;
(3)将等重量的A溶液和B溶液进行搅拌混合,制得C溶液;
(4)准确称取天然蛭石,研磨,加入C溶液中,控制天然蛭石的加入重量为C溶液的10%,磁力搅拌1.5 h,制得D浑浊液;
(5)配制硝酸铵的无水乙醇溶液,缓慢滴加到D浑浊液中,搅拌,直至产生凝胶,将湿凝胶在室温下放置2 h,再于80℃烘箱中干燥12 h,直到形成块状固体;
(6)将块状固体进行研磨,在600 ℃煅烧,制得负载型TiO2光催化剂。
实施例2
一种负载型TiO2光催化剂的制备方法,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2负载天然蛭石光催化剂,所述制备方法包括如下步骤:
(1)准确称取钛酸四丁酯,加入无水乙醇中,控制钛酸四丁酯与无水乙醇的重量比为1:2,磁力搅拌30min,然后加入冰醋酸,继续强烈搅拌20min,得到A溶液;
(2)准确称取硝酸镧,加入无水乙醇中,控制硝酸镧与无水乙醇的重量比为1:20,搅拌使其完全溶解,得到B溶液;
(3)将等重量的A溶液和B溶液进行搅拌混合,制得C溶液;
(4)准确称取天然蛭石,研磨,加入C溶液中,控制天然蛭石的加入重量为C溶液的20%,磁力搅拌2 h,制得D浑浊液;
(5)配制硝酸铵的无水乙醇溶液,缓慢滴加到D浑浊液中,搅拌,直至产生凝胶,将湿凝胶在室温下放置7 h,再于80℃烘箱中干燥12 h,直到形成块状固体;
(6)将块状固体进行研磨,在800 ℃煅烧,制得负载型TiO2光催化剂。
实施例3
一种负载型TiO2光催化剂的制备方法,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2负载天然蛭石光催化剂,所述制备方法包括如下步骤:
(1)准确称取钛酸四丁酯,加入无水乙醇中,控制钛酸四丁酯与无水乙醇的重量比为1:3,磁力搅拌30min,然后加入冰醋酸,继续强烈搅拌20min,得到A溶液;
(2)准确称取硝酸镧,加入无水乙醇中,控制硝酸镧与无水乙醇的重量比为1:50,搅拌使其完全溶解,得到B溶液;
(3)将等重量的A溶液和B溶液进行搅拌混合,制得C溶液;
(4)准确称取天然蛭石,研磨,加入C溶液中,控制天然蛭石的加入重量为C溶液的10%,磁力搅拌2 h,制得D浑浊液;
(5)配制硝酸铵的无水乙醇溶液,缓慢滴加到D浑浊液中,搅拌,直至产生凝胶,将湿凝胶在室温下放置5 h,再于80℃烘箱中干燥10 h,直到形成块状固体;
(6)将块状固体进行研磨,在550 ℃煅烧,制得负载型TiO2光催化剂。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一,并非以此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。