一種新型光催化材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型光催化材料的制備方法，具體地說，涉及一種新型納米級(jí)光催化材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)主要在光催化材料的摻雜改性方面進(jìn)行研宄，而制備方法方面一直沿用溶膠-凝膠法的傳統(tǒng)方法。傳統(tǒng)方法制備的光催化材料的甲基橙光降解率為33.5%，其降解率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)存在的缺陷，提供一種的新型光催化材料的制備方法，在傳統(tǒng)的溶膠-凝膠法基礎(chǔ)上對(duì)老化及干燥過程進(jìn)行了改進(jìn)，使得新方法制備的催化材料在顆粒度和比表面積方面有了很大改善，并對(duì)焙燒溫度進(jìn)行了詳細(xì)的比較研宄，控制合適的焙燒溫度和時(shí)間，保證混合晶型共存于該催化材料中，提高其催化效率。
[0004]其具體技術(shù)方案為:
[0005]一種新型光催化材料的制備方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1.將20mL鈦酸丁酯、50mL無水乙醇、ImL冰乙酸混合均勻制成A液；
[0007]步驟2.將20mL無水乙醇、4mL冰乙酸混合均勻制成B液；
[0008]步驟3.在強(qiáng)烈攪拌下，將B液緩緩滴入A液中得到均勻透明溶液；
[0009]步驟4.將該溶液放置于室溫，老化48小時(shí)；
[0010]步驟5.上述溶液稀釋至200mL后置于小型噴霧干燥機(jī)的磁力攪拌裝置中進(jìn)行攪拌；
[0011]步驟6.設(shè)置噴霧溫度95°C，空氣流量1000L/h，進(jìn)行噴霧干燥處理。
[0012]步驟7.收集干燥粉末后用馬弗爐在850°C煅燒4h。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0014]本發(fā)明中的納米級(jí)光催化材料將傳統(tǒng)催化材料制備方法溶膠-凝膠法與后處理方法噴霧干燥法進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，并優(yōu)化了相應(yīng)的條件，如溶劑比例，老化時(shí)間，噴霧溫度，流速和焙燒溫度等。制備出的T12納米材料顆粒均勻，并保證了二氧化鈦的銳鈦礦和金紅石的兩種混合晶型結(jié)構(gòu)。該制備方法也可以用于其他摻雜改性催化材料的制備。本發(fā)明制備催化材料能夠在紫外光和日光照射條件下很好的光催化降解污水中有色有機(jī)污染物，達(dá)到脫色目的。光催化材料粒徑得到明顯改善，實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)改造，顆粒的粒徑普遍在200nm左右，并且實(shí)現(xiàn)銳鈦礦和金紅石晶型共存于該催化材料中。通過實(shí)驗(yàn)室光催化降解甲基橙實(shí)驗(yàn)，表明改進(jìn)的催化材料的光催化效果明顯改善，光降解率為原有的兩倍以上。對(duì)污水廠實(shí)際水樣進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)操作，可實(shí)現(xiàn)將近100 %的降解。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0016]實(shí)驗(yàn)室用于催化降解甲基橙溶液。實(shí)驗(yàn)步驟:吸取20ml濃度為10mg/L的甲基橙標(biāo)準(zhǔn)液于10ml燒杯內(nèi)，并向其中加入T12粉末0.2g，將燒杯置于磁力攪拌器上，在紫外燈的照射下持續(xù)攪拌50min，攪拌停止后，關(guān)閉磁力攪拌器和紫外燈，將燒杯內(nèi)溶液倒入離心管中，于4000r/min條件下，離心lOmin，將上清液倒入石英比色皿中，用紫外分光光度計(jì)于465nm波長(zhǎng)條件下測(cè)定其吸光度。
[0017]實(shí)驗(yàn)證明，用本方法制備的光催化材料的光降解率為80.3 %。如對(duì)本催化材料進(jìn)行修飾或摻雜等改性處理，有望實(shí)現(xiàn)更高的光降解率或者更適合的應(yīng)用波長(zhǎng)范圍。
[0018]實(shí)際應(yīng)用:水樣取自某污水處理廠的生化處理出水口，試驗(yàn)步驟同上。
[0019]其光降解率接近100%。
[0020]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型光催化材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟1.將20mL鈦酸丁酯、50mL無水乙醇、ImL冰乙酸混合均勻制成A液；步驟2.將20mL無水乙醇、4mL冰乙酸混合均勻制成B液；步驟3.在強(qiáng)烈攪拌下，將B液緩緩滴入A液中得到均勻透明溶液；步驟4.將該溶液放置于室溫，老化48小時(shí)；步驟5.上述溶液稀釋至200mL后置于小型噴霧干燥機(jī)的磁力攪拌裝置中進(jìn)行攪拌；步驟6.設(shè)置噴霧溫度95°C，空氣流量1000L/h，進(jìn)行噴霧干燥處理；步驟7.收集干燥粉末后用馬弗爐在850°C煅燒4h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型光催化材料的制備方法，將20mL鈦酸丁酯、50mL無水乙醇、1mL冰乙酸混合均勻制成A液；將20mL無水乙醇、4mL冰乙酸混合均勻制成B液；在強(qiáng)烈攪拌下，將B液緩緩滴入A液中得到均勻透明溶液；將該溶液放置于室溫，老化48小時(shí)；上述溶液稀釋至200mL后置于小型噴霧干燥機(jī)的磁力攪拌裝置中進(jìn)行攪拌；設(shè)置噴霧溫度95℃，空氣流量1000L/h，進(jìn)行噴霧干燥處理。收集干燥粉末后用馬弗爐在850℃煅燒4h。本發(fā)明的技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)將近100％的降解。
【IPC分類】B82Y40-00, C01G23-08, B01J21-06, B82Y30-00
【公開號(hào)】CN104607164
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510027046
【發(fā)明人】李英華, 鄒繼穎, 董春欣, 賈丹, 張鈺, 王麗敏, 王紅, 魏薇, 李治剛, 高艷, 趙寶娟, 賈耀東
【申請(qǐng)人】吉林化工學(xué)院
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日