[發(fā)明專利]一種納米TiO2光催化板的制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810040745.5
• 申請日: 2008-07-18
• 公開（公告）號: CN101332423A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 張永明;閻寧;劉虹;孫偉華;施雯
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J32/00;C02F1/30
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 季申清

技術領域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術，具體地說是一種用于污染水處理的納米TiO₂光催化板的制作方法。

背景技術

隨著科學技術的進步、化學工業(yè)的發(fā)展，同時也帶來了一些難降解的有 機化合物的產(chǎn)生。各種防腐劑、殺蟲劑、除草劑等的廣泛應用促進了工農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)，但也給自然生態(tài)環(huán)境造成了一定的危害。某些有毒害的有機物對微生 物有很強的抑制作用，有的還通過土壤滲入地下水，給人們的正常生活帶來 了威脅。甚至有的對微生物有毒害作用，造成無法用生物方法對其進行有效 地降解。對于這些污染環(huán)境的有機廢水人們努力采用各種方法進行處理，當 前人們普遍采用紫外輻射、臭氧、芬頓試劑(Fenton’s?Reagent)和光催化等氧 化技術來進行處理。通過這些方法，將一些具有復雜結構的有機化合物進行 轉(zhuǎn)化或降解，轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谏锝到獾幕蚨拘暂^小的有機物。其中采用TiO₂作為光催化劑對難降解有機廢水進行處理是當前環(huán)境科學的新技術之一。 TiO₂在波長小于400nm的光照射下，價帶電子被激發(fā)到導帶，形成了電子和 空穴對并遷移到表面，和吸附在表面的化合物發(fā)生氧化還原作用，生成超氧 化物陰離子自由基，這些自由基具有光化分解有機污染物的功能。對經(jīng)過光 催化降解后的廢水再用生物方法進行后續(xù)處理，使這些有機化合物得到礦化， 轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的物質(zhì)。光催化結合生物處理是對某些難降解有機物進行深度處 理的一種行之有效的方法。目前用于水處理的TiO₂光催化劑的制作方法是將 鈦化合物溶液浸泡玻璃、陶瓷或金屬等基板，有的在常溫下干燥，例如申請 號200410012965.9的中國專利；有的采用凝膠涂覆、烘干后再經(jīng)高溫處理， 例如申請?zhí)?00410060677.0的中國專利。通過浸泡和凝膠涂覆在基板上形成 TiO₂薄膜，制成TiO₂光催化板。已有TiO₂光催化板的制備技術有許多缺點： 首先由于TiO₂的性質(zhì)和各種基板的差異，使TiO₂薄膜附著性不好，在使用 過程中容易脫落；導致光催化效率降低，水處理效果降低，制約了光催化技 術在水處理領域中的推廣應用。其次TiO₂光催化板壽命短。第三制作工藝復 雜，難以大量工業(yè)生產(chǎn)。因此發(fā)明一種制作簡單，TiO₂附著牢固、水處理效 果好的納米TiO₂光催化板的制作方法對于處理有毒廢水、保護人類生存環(huán)境 是十分有價值的。

基于已有技術現(xiàn)狀，本發(fā)明提出了一種新的納米TiO₂光催化板的制作方 法：將鈉米TiO₂粉末與低溫陶瓷釉料混合，加入水和粘接劑噴霧涂在陶瓷板 上，烘干、煅燒制成。經(jīng)廣泛檢索國內(nèi)外出版物和專利文獻，還未見有與本 發(fā)明相同的納米TiO₂光催化板的制作方法的報道。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種方法簡便、水處理效果好、使用壽命長的用于 有機污染水處理的鈉米TiO₂光催化板的制作方法。

本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的：

一種鈉米TiO₂光催化板的制作方法，包括以下步驟：

(1)鈉米TiO₂粉末與低溫陶瓷釉料按照3～4∶1的比例混合均勻；

(2)加入上述混合物總重量的80～85％水和0.5-1.5％的羧甲基纖維素鈉 (CMC)制成泥漿狀；

(3)將(2)均勻噴霧涂在陶瓷板上，在80～100℃條件下烘干；

(4)將(3)在500～600℃下煅燒1小時；

(5)將(4)緩慢冷卻至室溫。

本發(fā)明的要點在于：選用具有催化活性的鈉米TiO₂粉末(銳鈦礦晶型)與 低溫陶瓷釉料按照3～4∶1的比例并加入80～85％的水和0.5-1.5％的羧甲基 纖維素鈉，混合均勻，制成泥漿狀，再將其均勻地成霧狀噴涂在陶瓷板上， 在80～100℃條件下烘干后，再置于高溫爐中于500～600℃下煅燒，到最高 溫度后，保溫1小時，然后讓其緩慢地冷卻至室溫。