專利名稱：多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO₂光觸媒復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光催化材料領(lǐng)域，具體涉及一種多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)生了大量污染物，且大部分以廢水的形式排放到環(huán)境中去，造成了嚴(yán)重的水污染和土壤污染，并威脅到人類社會的可持續(xù)發(fā)展。多年來，研究人員采用了包括生物處理、化學(xué)處理、熱處理等廢水處理方法來處理廢水，但這些處理方 法費用高，同時還都存在一定的局限性。20世紀(jì)70年代以來，出現(xiàn)了一種新型的污水處理技術(shù)一光催化污水處理技術(shù)，該技術(shù)以其獨特的優(yōu)點，有望替代常規(guī)環(huán)境污染治理技術(shù)，用于水體的凈化。其中，TiO2以其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、抗磨損、價格低廉和良好的紫外光降解活性等優(yōu)點成為國內(nèi)外最活躍的研究領(lǐng)域之一。然而，由于TiO2上光生載流子復(fù)合快，導(dǎo)致光量子效率低。同時，TiO2能隙寬( 3. 2 eV)，致使其只能為紫外光激發(fā)，使得太陽能利用受到限制。為此，科技工作者嘗試了多種手段以克服上述缺陷，較多地致力于TiO2的摻雜修飾，如貴金屬沉積、與其它半導(dǎo)體材料的復(fù)合、染料的表面光敏化、金屬和非金屬摻雜改性等。碳納米管(carbon nanotubes,CNTs)自發(fā)現(xiàn)以來，其獨特的理化性能使其在眾多領(lǐng)域如儲氫、導(dǎo)電材料、吸附劑及復(fù)合材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。因此，將碳納米管與TiO2復(fù)合，利用碳納米管提供的大比表面和電荷傳輸性能，可顯著改善TiO2的光催化性能。此外，單純的TiO2作為催化劑，污水中的有機(jī)物在其表面濃度低，傳質(zhì)速率低也影響了其催化效率。多孔無機(jī)陶瓷膜作為新型分離介質(zhì)具有耐高溫、耐腐蝕、耐清洗、機(jī)械強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形、壽命長等突出優(yōu)點，可彌補(bǔ)有機(jī)高分子膜的某些不足而獲得了迅速的發(fā)展。目前，多孔無機(jī)陶瓷膜已在食品飲料、醫(yī)藥衛(wèi)生、冶金化工、污水處理和生物技術(shù)等方面得到廣泛應(yīng)用。將TiO2負(fù)載于多孔無機(jī)陶瓷膜的表面，多孔無機(jī)陶瓷膜以其極大的比表面積以及孔隙率，可促進(jìn)其表面的傳質(zhì)過程，加快表面吸附反應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到富集有機(jī)物的目的，從而增加TiO2的催化效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有光觸媒催化劑的缺陷，提供一種新型的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料，利用所述的復(fù)合材料中含有的多孔無機(jī)陶瓷膜的富集吸附作用與碳納米管獨特的電荷傳輸性能，提供一種催化效率高、耐腐蝕、耐清洗、機(jī)械強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形和使用壽命長的光觸媒復(fù)合催化劑及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明以多孔無機(jī)陶瓷膜為載體，將碳納米管-TiO2復(fù)合物負(fù)載于載體表面形成多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在該光觸媒復(fù)合材料中，多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為509^80%，碳納米管-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為209^50% ;在所述的碳納米管-TiO2復(fù)合物中，碳納米管在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為39T5%，Ti02在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為95% 97%。上述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的具體制備步驟為(I)多孔 無機(jī)陶瓷膜的制備將主要成分為Si02、Al203、Ca0、Mg0、Ti02、K20、Na20的煤渣研磨均勻；然后向前述的煤渣研磨物中加入粒徑為0. 02 mm的發(fā)泡劑；再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨得到所述的多孔無機(jī)陶瓷膜；(2)碳納米管-TiO2復(fù)合材料的制備室溫下，將碳納米管放入無水乙醇中，超聲波粉碎機(jī)中處理以使碳納米管開口 ；然后進(jìn)行第一次超聲波處理，之后加入鈦酸正丁酯，再進(jìn)行第二次超聲波處理，得到所述的碳納米管-TiO2復(fù)合材料；(3)多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，將步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶瓷膜和乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠在室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品進(jìn)行干燥、焙燒，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料，且使得到的光觸媒復(fù)合材料中，所述的多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為509^80%，碳納米管-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為209^50% ;在所述的碳納米管-TiO2復(fù)合物中，碳納米管在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為39T5%，TiO2在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為959^97%。所述步驟(I)中的煤渣的研磨粒徑為0. 06 mnTO. 09 mm ;所述的發(fā)泡劑為木炭，且用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10% ;所述的煅燒后薄片的研磨粒徑為0. I mnTO. 3 mm。所述步驟(2)中超聲波粉碎處理時間為15 min，第一次超聲波處理時間為15 min,第二次超聲波處理時間為30 min。所述步驟(3)中的干燥所用的設(shè)備為普通鼓風(fēng)干燥箱，干燥溫度為80°C，干燥時間為10 h;所述的焙燒在氮氣氛圍下進(jìn)行，焙燒溫度為550°C，焙燒時間為I. 5 h;所述的乙酸的濃度為0. 5 mol/L，二氧化鈦與乙酸的摩爾比為4:1。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明中的光觸媒復(fù)合材料采用的多孔無機(jī)陶瓷膜以火電廠煤渣為原材料，價格低廉，且達(dá)到了廢物回收利用的目的。以多孔無機(jī)陶瓷膜為載體制備的光觸媒復(fù)合材料，其多孔結(jié)構(gòu)可促進(jìn)表面?zhèn)髻|(zhì)過程，加快了表面吸附反應(yīng)，且其極大的比表面積，能夠使水體中的有機(jī)物富集于其表面，從而增大了催化劑的催化效率。碳納米管具有極高的比表面積、化學(xué)惰性以及離域大n鍵的隧道導(dǎo)電特性，可提高材料性能。此外，多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料活性組分穩(wěn)定，具有多組分協(xié)同催化性能。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料及其制備方法，下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例I :一種多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料，其制備方法如下(I)多孔無機(jī)陶瓷膜的制備將主要成分為Si02、A1203、CaO、MgO, TiO2, K2O, Na2O的煤渣研磨至粒徑為0. 06 mnTO.09 mm ;然后向前述粒徑為0. 06 mnTO.09 mm的煤洛中加入發(fā)泡劑木炭,且木炭的用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10%，粒徑為0.02 mm;再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨至粒徑為0. I mnTO. 3 mm，得到多孔無機(jī)陶瓷膜；(2)碳納米管-TiO2復(fù)合材料的制備室溫下，將0. 3g碳納米管放入無水乙醇中，超聲波粉碎機(jī)中處理15 min以使碳納米管開口；然后進(jìn)行第一次超聲波處理15 min，之后加入41.2 g鈦酸正丁酯，再進(jìn)行第二次超聲波處理30 min,得到所述的碳納米管-TiO2復(fù)合材料；(3)多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，取IOg步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶瓷膜和60 ml濃度為0.5 mol/L的乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠在室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品置于普通鼓風(fēng)干燥箱80°C下干燥10 h、馬弗爐中氮氣氛圍下550°C焙燒I. 5 h，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在得到的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料中，多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為50%，碳納米管-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為50% ;在所述的碳納米管-TiO2復(fù)合物中，碳納米管在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為3%，TiO2在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為97%。采用甲基橙(分析純)為目標(biāo)降解物，分別以紫外線(波長為254nm或365nm)或可見光作為光源考察了多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合物的光催化活性。結(jié)果表明空氣和氮氣氛圍下，在該光觸媒復(fù)合物的催化作用下，甲基橙的轉(zhuǎn)化率均較高；且實驗前后，催化劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。實施例2一種多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料，其制備方法如下(I)多孔無機(jī)陶瓷膜的制備將主要成分為Si02、A1203、CaO、MgO, TiO2, K2O, Na2O的煤渣研磨至粒徑為0. 06mnTO.09 mm ;然后向前述粒徑為0. 06 mnTO.09 mm的煤洛中加入發(fā)泡劑木炭,且木炭的用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10%，粒徑為0.02 mm;再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨至粒徑為0. I mnTO. 3 mm，得到多孔無機(jī)陶瓷膜；(2)碳納米管-TiO2復(fù)合材料的制備室溫下，將0. 32g碳納米管放入無水乙醇中，超聲波粉碎機(jī)中處理15 min以使碳納米管開口 ；然后進(jìn)行第一次超聲波處理15 min，之后加入32. 6g鈦酸正丁酯，再進(jìn)行第二次超聲波處理30 min,得到所述的碳納米管-TiO2復(fù)合材料；(3)多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，取12g步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶 瓷膜和48 ml濃度為0.5 mol/L的乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠在室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品置于普通鼓風(fēng)干燥箱80°C下干燥10 h、馬弗爐中氮氣氛圍下550°C焙燒I. 5 h，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在得到的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料中，多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為60%，碳納米管-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為40% ;在所述的碳納米管-TiO2復(fù)合物中，碳納米管在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為4%，TiO2在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為96%。采用甲基橙(分析純)為目標(biāo)降解物，分別以紫外線(波長為254nm或365nm)或可見光作為光源考察了多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合物的光催化活性。結(jié)果表明空氣和氮氣氛圍下，在該光觸媒復(fù)合物的催化作用下，甲基橙的轉(zhuǎn)化率均較高；且實驗前后，催化劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。實施例3一種多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料，其制備方法如下(I)多孔無機(jī)陶瓷膜的制備將主要成分為Si02、A1203、CaO、MgO, TiO2, K2O, Na2O的煤渣研磨至粒徑為0. 06mnTO.09 mm ;然后向前述粒徑為0. 06 mnTO.09 mm的煤洛中加入發(fā)泡劑木炭,且木炭的用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10%，粒徑為0. 02 mm ;再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨至粒徑為0. I mnTO. 3 mm，得到多孔無機(jī)陶瓷膜；(2)碳納米管-TiO2復(fù)合材料的制備室溫下，將0. 2g碳納米管放入無水乙醇中，超聲波粉碎機(jī)中處理15 min以使碳納米管開口；然后進(jìn)行第一次超聲波處理15 min，之后加入16. I g鈦酸正丁酯，再進(jìn)行第二次超聲波處理30 min,得到所述的碳納米管-TiO2復(fù)合材料；(3)多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備
在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，取16 g步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶瓷膜和24 ml濃度為0.5 mol/L的乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠在室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品置于普通鼓風(fēng)干燥箱80°C下干燥10 h、馬弗爐中氮氣氛圍下550°C焙燒I. 5 h，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在得到的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料中，多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為80%，碳納米管-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為20% ;在所述的碳納米管-TiO2復(fù)合物中，碳納米管在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為5%，TiO2在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為95%。采用甲基橙(分析純)為目標(biāo)降解物，分別以紫外線(波長為254nm或365nm)或可見光作為光源考察了多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合物的光催化活性。結(jié)果 表明空氣和氮氣氛圍下，在該光觸媒復(fù)合物的催化作用下，甲基橙的轉(zhuǎn)化率均較高；且實驗前后，催化劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料，其特征在于，所述的光觸媒復(fù)合材料以多孔無機(jī)陶瓷膜為載體，將碳納米管-TiO2的復(fù)合物負(fù)載于載體表面；其中，所述的多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為509^80%，碳納米管-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為209^50% ;在所述的碳納米管-TiO2復(fù)合物中，碳納米管在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為39T5%，TiO2在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為959^97%。
2.—種權(quán)利要求I所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)所述的多孔無機(jī)陶瓷膜的制備 將主要成分為Si02、Al203、Ca0、Mg0、Ti02、K20、Na20的煤渣研磨均勻；然后向前述的煤 渣研磨物中加入粒徑為0. 02 mm的發(fā)泡劑；再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨得到所述的多孔無機(jī)陶瓷膜； (2)所述的碳納米管-TiO2復(fù)合材料的制備 室溫下，將碳納米管放入無水乙醇中，超聲波粉碎機(jī)中處理以使碳納米管開口 ；然后進(jìn)行第一次超聲波處理，之后加入鈦酸正丁酯，再進(jìn)行第二次超聲波處理，得到所述的碳納米管-TiO2復(fù)合材料； (3)所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備 在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，將步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶瓷膜和乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠在室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品進(jìn)行干燥、焙燒，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料，且使得到的光觸媒復(fù)合材料中，所述的多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為509^80%，碳納米管-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為209^50% ;在所述的碳納米管-TiO2復(fù)合物中，碳納米管在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為39T5%，TiO2在碳納米管-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為959^97%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的煤渣的研磨粒徑為0.06 mnTO.09 mm ;所述的發(fā)泡劑為木炭，且用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10%;所述的煅燒后薄片的研磨粒徑為0.1 mnTO.3 mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中超聲波粉碎處理時間為15 min，第一次超聲波處理時間為15 min,第二次超聲波處理時間為30 min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的干燥所用的設(shè)備為普通鼓風(fēng)干燥箱，干燥溫度為80°C，干燥時間為10 h;所述的焙燒在氮氣氛圍下進(jìn)行，焙燒溫度為550°C，焙燒時間為I. 5 h;所述的乙酸的濃度為0. 5 mol/L, TiO2與乙酸的摩爾比為4:1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料及其制備方法，屬于光催化材料領(lǐng)域。本發(fā)明以火電廠煤渣為原材料制備多孔無機(jī)陶瓷膜載體，將碳納米管和TiO2的復(fù)合物負(fù)載于載體表面，獲得多孔無機(jī)陶瓷膜-碳納米管-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在該復(fù)合材料中，載體和碳納米管-TiO2復(fù)合物的質(zhì)量百分比分別為50%~80%和20%~50%；碳納米管-TiO2復(fù)合物中，碳納米管和TiO2的質(zhì)量百分比分別為3%~5%和95%~97%；載體發(fā)達(dá)的多孔結(jié)構(gòu)可促進(jìn)表面?zhèn)髻|(zhì)過程，加快表面吸附反應(yīng)，且其極大的比表面積，增大了有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率；碳納米管具有極高的比表面積、化學(xué)惰性以及離域大π鍵的隧道導(dǎo)電特性，可提高材料催化性能；該復(fù)合材料活性組分穩(wěn)定，具有多組分協(xié)同催化性能。
文檔編號B01J21/18GK102744051SQ201210212580
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者楊勇平, 王孝強(qiáng), 董長青, 覃吳, 陳秋鑾 申請人:華北電力大學(xué)