可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料的制作方法
【專利摘要】一種可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料，其特征在于：所述漂浮型水質凈化材料包括采用輕質多孔材料通過模制標準多面體制備成為多種尺寸和形狀制備而成的載體、以及通過粘結劑包裹在載體上的具有可見光催化活性的棒狀納米二氧化鈦；所述粘結劑與棒狀納米二氧化鈦質量比為4~9:1~6。最終材料密度控制區(qū)間為0.90-0.99g/cm3。
【專利說明】可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及到防止水體污染和凈化水質的二氧化鈦可見光催化劑材料，尤其通過模制標準多面體設計為多種尺寸和形狀的漂浮型二氧化鈦可見光光催化水質凈化材料。
【背景技術】
[0002]二氧化鈦光催化降解水體有機污染物具有降解徹底、降解無選擇、環(huán)境友好等優(yōu)點。近年來，二氧化鈦可見光響應強度的提高和負載技術的發(fā)展使得二氧化鈦光催化技術用于大規(guī)模工業(yè)化污水處理成為可能。目前，負載型二氧化鈦研究取得一定進展，解決了二氧化鈦固定回收問題，但是由于普遍采用的溶膠-凝膠負載工藝復雜，負載后活性大幅降低，又無可見光活性，需要借助紫外燈，能耗高，在污水處理中光利用效率更低，催化劑只能對污染后水體進行深度處理，且不持久，因此其在實際使用中仍然面臨許多限制。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料。本發(fā)明的光催化水質凈化材料不但具有目前研究的負載型光催化劑的所有效果和優(yōu)點，同時拓寬了二氧化鈦光催化技術的應用領域，從源頭上防止水體污染和在水源地實現凈化輕度污染水質，有效的避免了先污染后治理的老問題。
[0004]本發(fā)明的目的可通過下述技術措施來實現:
本發(fā)明的可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料包括采用輕質多孔材料制備而成的載體、以及通過粘結劑包裹在載體上的具有可見光催化活性的棒狀納米二氧化鈦；所述粘結劑與棒狀納米二氧化鈦質量比為1~9:1飛。
[0005]本發(fā)明中所述的所述載體是由輕質多孔粘土陶粒構成，通過模制標準多面體制備成為多種尺寸和形狀，也可以是采用塑料、纖維或輕質粉煤灰材料制備而成；所述粘結劑是由硅鈣水泥、硅鋁水泥、水玻璃、純丙乳液或苯丙乳液中的一種或兩種以上材料制備而成；所述漂浮型水質凈化材料的外形為不同尺寸的模制多面體或球體結構，最終材料密度控制區(qū)間為 0.90-0.99g/cm3。
[0006]本發(fā)明的有益效果如下:
1、用于工業(yè)廢水處理，在可見光下具有連續(xù)高效降解凈化能力，無二次污染，且可實現循環(huán)利用。
[0007]2、用于家庭魚缸、 景觀水以及封閉池塘時，可有效防止水體污染和持續(xù)進行水質凈化，節(jié)約水資源的同時避免了人力、物力和錢財的浪費。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結構原理圖(剖視圖)。
[0009]圖中序號:1是載體，2是粘結劑，3是棒狀納米二氧化鈦。[0010]圖2為可見光棒狀納米二氧化鈦電鏡圖。
[0011]圖3是載體成膜電鏡圖。
[0012]圖4是載體與可見光棒狀納米二氧化鈦復合成膜電鏡圖。
[0013]圖5~圖9分別是本發(fā)明漂浮型水質凈化材料的外形結構圖。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明以下將結合實施例(附圖)作進一步描述:
如圖1所示，本發(fā)明的可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料包括采用輕質多孔材料制備而成的載體1、以及通過粘結劑2包裹在載體上的具有可見光催化活性的棒狀納米二氧化鈦3 ;所述粘結劑與棒狀納米二氧化鈦質量比為1-9:1-6。
[0015]本發(fā)明中所述的所述載體是由輕質多孔粘土陶粒構成，通過模制標準多面體制備成為多種尺寸和形狀，也可以是采用塑料、纖維或輕質粉煤灰材料制備而成；所述粘結劑是由硅鈣水泥、硅鋁水泥、水玻璃、純丙乳液或苯丙乳液中的一種或兩種以上材料制備而成；所述漂浮型水質凈化材料的外形為不同尺寸的模制多面體或球體結構，最終材料密度控制區(qū)間為 0.90-0.99g/cm3。
[0016]實施例1
以多孔輕質型粘土顆粒為載體，將水泥干粉與可見光催化活性的棒狀納米二氧化鈦以8:2比例混合均勻，然后配以水灰比0.Π.5:1，通過浸潰法在模制標準多面體輕質多孔型粘土顆粒載體表面實現可見光催化活性的棒狀納米二氧化鈦的負載，然后在空氣濕度大于80%的環(huán)境下進行硬化干燥。
[0017]實施例2
以采用輕質粉煤灰材料制備而成多孔輕質型顆粒為載體，將水玻璃與可見光催化活性的棒狀納米二氧化鈦以7:3比例混合均勻，然后通過浸潰法在采用輕質粉煤灰材料制備而成多孔輕質型顆粒為載體表面實現納米TiO2的負載，然后在空氣濕度大于50%的環(huán)境下進行硬化干燥。
[0018]實施例3
以采用泡沫塑料材料制備而成的多孔輕質型顆粒為載體，將純丙乳液與可見光催化活性的棒狀納米二氧化鈦以5:5比例混合均勻，然后通過浸潰法在采用泡沫塑料材料制備而成的多孔輕質型顆粒為載體表面實現納米TiO2的負載，然后在空氣濕度小于50%環(huán)境下進行硬化干燥。
[0019]本發(fā)明的可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料可直接投放于水源地使用，同時根據應用領域設計不同尺寸，且不同數量可進行設計組裝為具有一定觀賞性的外觀。比如1、用于家庭魚缸中可有效防止水體污染和持續(xù)的進行水質凈化，避免因頻繁換水而帶來的麻煩和水資源浪費，設計為直徑3-5cm ;2、用于景觀水、噴泉池等封閉水環(huán)境下，設計為尺寸8-lOcm，同時為考慮美觀，可以加入無機顏料，制成五顏六色的效果。
【權利要求】
1.一種可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料，其特征在于:所述漂浮型水質凈化材料包括采用輕質多孔材料制備而成的載體、以及通過粘結劑包裹在載體上的具有可見光催化活性的棒狀納米二氧化鈦；所述粘結劑與棒狀納米二氧化鈦質量比為4~9:1~6。
2.根據權利要求1所述的可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料，其特征在于:所述載體是由輕質多孔粘土陶粒構成，也可以是采用塑料、纖維或輕質粉煤灰材料制備而成 。
3.根據權利要求1所述的可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料，其特征在于:所述粘結劑是由硅鈣水泥、硅鋁水泥、水玻璃、純丙乳液或苯丙乳液中的一種或兩種以上材料制備而成。
4.根據權利要求1所述的可見光光催化納米二氧化鈦漂浮型水質凈化材料，其特征在于:所述漂浮型水質凈化材料的外形為不同尺寸的模制多面體或球體結構，最終材料密度控制區(qū)間為0.90-0.99g/cm3。
【文檔編號】B01J21/06GK103816883SQ201410084793
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2014年3月10日
【發(fā)明者】李道榮, 李盼, 李申, 江秀明, 萬東錦, 張洋, 李宗慧 申請人:河南工業(yè)大學