本發(fā)明屬于空氣凈化劑加工領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種蜂窩陶瓷板負(fù)載TiO2—NCP固載光催化劑的制備工藝。

背景技術(shù)：
光催化環(huán)保技術(shù)是將光催化法應(yīng)用于環(huán)境污染治理而產(chǎn)生的一門新型凈化技術(shù)。它是基于光催化劑在光的照射下產(chǎn)生超強(qiáng)的氧化還原能力，幾乎可以將各種有機(jī)污染物分解為CO2和H2O，幾乎能夠殺滅各種細(xì)菌和病毒等生物污染物。并且，具有效率高、運(yùn)行費(fèi)用低，可在常溫常壓下操作等特點(diǎn)，20多年來(lái)一直是前沿科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，特別在最近十余年里得到了快速的發(fā)展，已經(jīng)成為國(guó)際上日益受到重視的治理環(huán)境污染的新技術(shù)，在工業(yè)廢氣排放凈化、污染(廢)水質(zhì)處理和室內(nèi)空氣污染修復(fù)，抗菌消毒，防霉除臭，空氣凈化等方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力和廣闊前景。光觸媒之所以具有催化氧化性能，取決于半導(dǎo)體的特殊間斷性能帶結(jié)構(gòu)：即充滿電子的低能級(jí)價(jià)帶和空的高能級(jí)導(dǎo)帶之間被禁帶隔開(kāi)。當(dāng)能量大于禁帶寬度的光線照射在半導(dǎo)體表面時(shí)，其價(jià)帶上的電子被激發(fā)，躍遷超過(guò)禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶，產(chǎn)生高活性的價(jià)帶空穴(hvb+)和導(dǎo)帶電子(ecb-)，即電子-空穴(e--h+)對(duì)。極不穩(wěn)定的(e--h+)隨后發(fā)生兩類反應(yīng)：一是電子和空穴的簡(jiǎn)單復(fù)合并釋放熱量，二是伴有化學(xué)反應(yīng)的復(fù)合即光催化氧化(photocatalyticoxidation,PCO)，使氧分子轉(zhuǎn)化成·OH，·OH的氧化能力很強(qiáng)，可以氧化與其接觸的包括微生物在內(nèi)的難以轉(zhuǎn)化的絕大多數(shù)有機(jī)物，使它們轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。TiO2的禁帶寬度為3.0～3.2eV，需要波長(zhǎng)小于387.5nm的光即紫外線的激發(fā)，才能光生(e--h+)，而照射到地球表面的陽(yáng)光中紫外線很少，單純的納米TiO2太陽(yáng)光的量子效率極低，再加上比表面積有限，對(duì)反應(yīng)物的吸附性差，其催化效率很低，且納米粉體易凝聚難回收，重復(fù)利用率極低，所以應(yīng)用價(jià)值很低。為提高TiO2的光催化效率，近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者從①降低光生(e--h+)的光響應(yīng)能量，充分利用太陽(yáng)資源；②提高光生(e--h+)的分離，抑制(e--h+)的復(fù)合，提高光催化劑的量子效率；③增大催化劑的吸附能力提高光催化反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)力，這幾方面進(jìn)行了摻雜和負(fù)載的大量改良研究。從理論上看，某些微量雜質(zhì)元素?fù)饺隩iO2晶體中時(shí)，不僅使雜質(zhì)能帶與TiO2能帶相互疊合，禁帶寬度變窄，使光生電子在吸收較低能量時(shí)即可發(fā)生躍遷，即催化響應(yīng)光發(fā)生紅移，光響應(yīng)性范圍增大；而且在半導(dǎo)體晶格中引入缺陷位置，能抑制(e--h+)的復(fù)合，提高TiO2的量子效應(yīng)，增強(qiáng)光催化活性。其中，非金屬元素?fù)诫s在TiO2晶格中，主要的改良作用是氧位被非金屬元素取代使得TiO2的禁帶變窄，光的響應(yīng)波長(zhǎng)范圍拓寬；而金屬離子摻雜到TiO2半導(dǎo)體晶格中，能引入了缺陷位置或改變結(jié)晶度，影響(e--h+)的復(fù)合，提高TiO2光催化的量子效應(yīng)。將TiO2負(fù)載在多空材質(zhì)上，既能增大對(duì)反應(yīng)物的吸附，又增大了納米顆粒的比表面積和氧化自由基的數(shù)量，在提高光催化活性的同時(shí)，催化劑易于回收和重復(fù)利用。關(guān)多元素共摻雜的TiO2負(fù)載在蜂窩陶瓷板上的光催化劑，并將其應(yīng)用于水的健康環(huán)保深層處理上，國(guó)內(nèi)外無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服

背景技術(shù)：
中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種蜂窩陶瓷板負(fù)載TiO2—NCP固載光催化劑的制備工藝；納米TiO2摻雜和負(fù)載的TiO2-NCP，所產(chǎn)生的是一種多作用的協(xié)同效應(yīng)，能夠促使TiO2在可見(jiàn)光的響應(yīng)，提高了太陽(yáng)光的利用率；抑制光生(e--h+)的簡(jiǎn)單復(fù)合，提高了TiO2的可見(jiàn)光量子效率；催化劑吸附能力增大，提高了反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)力。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：所述的蜂窩陶瓷板負(fù)載TiO2—NCP固載光催化劑的制備工藝包括以下步驟：1)蜂窩陶瓷板的制備：將氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鐵、二氧化鈦、K2O和Na2O和CaO在球磨中濕磨至小于320目的粉粒，球磨后的粉料經(jīng)壓濾及真空練泥后成為泥塊，坯體在倒焰窯中合成即為堇青石材料；然后將合成后的堇青石再度細(xì)磨到所需粒度；再將細(xì)磨后的堇青石粉料加入以MC或PVA為主要成分的粘和劑，經(jīng)擠出成型的工藝流程，即可生產(chǎn)出蜂窩陶瓷板；2)TiO2—NCP復(fù)合光催化劑制備：a.稱取前體物質(zhì)TiC14和H2O形成50％化學(xué)純，注入反應(yīng)釜中，溶解在化學(xué)純?yōu)?8％的乙醇酸性水溶液中，得到混合物一；在高速攪拌下，將過(guò)氧化氫與30％化學(xué)純的乙醇溶液按比例1：2.8混合，得到混合物二；通過(guò)恒壓滴液漏斗將混合物二緩慢滴加到混合物一中，混合物一與混合物二的比例為1：0.8，制成半透明狀淺黃色溶液，反應(yīng)完成后靜置1～2小時(shí)，充分沉淀后排出上層清液，經(jīng)過(guò)3次離心分離，洗凈高度提純后，在攪拌下注入40℃～60℃的去離子水，水熱合成分散方法即得pH值3～5；濃度1.0～1.4wt％氫氧化鈦無(wú)機(jī)溶膠水溶液，標(biāo)為規(guī)格化產(chǎn)品NT-D1；b.將稱取的規(guī)格化一次產(chǎn)品NT-D1，注入高壓反應(yīng)釜中，經(jīng)高溫，高壓燒結(jié)，其溫控制500℃～600℃之間，30分鐘控溫，恒壓后停機(jī)靜置，加氮?dú)饫鋮s，靜置老化10～12小時(shí)，由氫氧化鈦改制成銳鈦礦型結(jié)晶體TiO2，濃度調(diào)整為0.85～1.0wt％；pH值3～5，標(biāo)為規(guī)格化產(chǎn)品NT-D2；c.計(jì)量出50公斤的規(guī)格化產(chǎn)品NT-D2，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)800℃以上，最佳燒結(jié)溫度控溫850℃，靜置后加氮?dú)饫鋮s，由銳鈦礦型晶體TiO2轉(zhuǎn)化成金紅石礦型結(jié)晶體TiO2水溶液，濃度調(diào)整為0.9～1.0we％；d.將濃度調(diào)整后的規(guī)格化產(chǎn)品NT-D2和濃度調(diào)整后的金紅石礦型結(jié)晶體TiO2水溶液按7:3～4的比例采用共溶液制備方法，在40℃～60℃條件下攪拌30～45分鐘，加氮?dú)饫鋮s后，靜置10～12小時(shí)，形成乳白色混晶TiO2復(fù)合水溶液，設(shè)定為復(fù)合型NT-D2F；e.稱取規(guī)格化產(chǎn)品NT-D1，450g；復(fù)合型NT-D2F，950g；去離子水8000g～9000g，摻雜水溶性鉑金離子化合物25g配制成濃度2.5we％的水溶液，水溶性鉑金離子化合物為市售商品，采用水熱合成方法及共溶液摻雜法，制備復(fù)合光催化劑制成貴金屬離子摻雜特制化產(chǎn)品TiO2/NCP復(fù)合光催化劑；3)蜂窩陶瓷板負(fù)載TiO2—NCP固載光催化劑的制備：a.稱量取1000ml乙醇與體積比為1:5的稀硝酸1200ml混溶，稱取160g六水和硫酸亞鐵銨在此酸醇混合液中，配制成摻雜金屬離子溶液,與所制備規(guī)格化產(chǎn)品NT-D1，420ml氫氧化鈦無(wú)機(jī)溶膠水溶液混溶，呈淺黃色透明液，設(shè)為A液，置入恒壓滴液漏斗中；b.將規(guī)格65×65×12mm，數(shù)量10枚的蜂窩陶瓷板置放于浸漬槽中，緩緩將恒壓滴液漏斗中的A液滴漏于浸漬槽中，至完全浸漬后，在30Hz超聲波作用2小時(shí)后，所滴入的A液完全滲入陶瓷蜂窩版微孔隙中，包覆于多孔質(zhì)蜂窩陶瓷板上；c.將步驟b所得的浸漬后的多孔質(zhì)蜂窩陶瓷板，濾出，老化10～12小時(shí)，放置設(shè)定80℃的烘箱內(nèi)烘烤8～10小時(shí)，冷卻至室溫后，放置注入特制化產(chǎn)品TiO2/NCP復(fù)合光催化劑浸槽中在30Hz的超聲波作用下浸漬30分鐘，濾出，老化6小時(shí)，重新放置設(shè)定80℃的烘箱干燥1～2小時(shí)，冷卻至室溫后，置于馬弗爐中，以5℃/min控溫操作至500℃～600℃的高溫?zé)Y(jié)30分鐘，降溫后散出，即得多孔質(zhì)蜂窩陶瓷板負(fù)載TiO2/NCP光催化劑的多元素共摻雜TiO2/多孔質(zhì)蜂窩陶瓷板復(fù)合光催化劑。進(jìn)一步，在步驟1)蜂窩陶瓷板的制備中，氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鐵、二氧化鈦、K2O和Na2O和CaO各組分的質(zhì)量百分含量為氧化硅36-44％、氧化鋁44-52％、氧化鎂5-7％、氧化鐵＜1％、二氧化鈦＜1.9％、K2O+Na2O+CaO＜2％。進(jìn)一步，在步驟1)蜂窩陶瓷板的制備中，所制備的蜂窩陶瓷板的外觀比重＞0.5，通孔率為80-90％，比表面積為2-8m2/g。本發(fā)明的有益效果：(1)利用蜂窩陶瓷板制備的多元素?fù)诫sTiO2-NCP/Honeycombcerami復(fù)合光催化劑，多元素共摻雜TiO2-NCP/Honeycombcerami復(fù)合光催化劑，能在自然條件下對(duì)空氣中的污染物質(zhì)和VOCs進(jìn)行深度處理，且“零”廢物產(chǎn)生，屬于環(huán)境友好的綠色環(huán)保產(chǎn)品。(2)使現(xiàn)代納米技術(shù)與蜂窩陶瓷板載體材料的...