[發明專利]負載型Pt/TiO2/Al2O3纖維復合光催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201110042985.0
• 申請日: 2011-02-23
• 公開（公告）號: CN102133524A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 安保禮;戴樊增;黃小迪
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B01J23/42
• 分類號: B01J23/42;B01J21/06;B01J35/06;B01J37/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種納米光催化劑功能材料及其制備方法，特別是一種負載型Pt/TiO₂/Al₂O₃纖維復合光催化劑及其制備方法。

技術背景

近三十年來我國處于工業化高速發展期，國家的綜合國力和人民的生活水平不斷提升，但是生態環境遭受到嚴重的破壞。其中水污染問題尤為嚴重，廢水中含有大量難以生物降解的有機污染物，如氯苯有機物、氯酚化合物等。這些物質嚴重危害人類健康，因此運用低成本技術處理水中有機污染物是急需解決的重大問題。

光催化降解有機污染物具有反應條件溫和，無二次污染，處理成本較低等優點。由于光催化反應中本身不會消耗掉，又沒有不良副作用，因此成為治理水污染的重要方法之一。

納米二氧化鈦作為光催化劑，因其具有光穩定性、高效性、無毒、廉價等優點而備受人們的青睞。然而，在實際運用中主要存在兩個問題制約著二氧化鈦光催化劑的廣泛應用：（1）銳鈦礦型二氧化鈦的禁帶寬度為3.2eV，只能吸收能量較高的紫外線，太陽光的利用率低；（2）納米二氧化鈦粉體在污水處理過程中易團聚失活、顆粒本身容易沉降而使催化效果下降，并且催化劑回收也相當困難，使用成本較高并因此造成水的二次污染等問題。因此，對二氧化鈦進行改性和負載以改進二氧化鈦的光催化效果。

將微量的納米Pt粒子負載在二氧化鈦半導體表面，使光照后生成的電子和空穴分別定域在Pt粒子和半導體二氧化鈦粒子上，發生分離，然后電子和空穴各自在不同的位置發生氧化-還原反應。由于納米Pt粒子負載后抑制了電子和空穴的復合，從而大大提高了納米二氧化鈦光催化劑的光催化活性和選擇性。

在負載二氧化鈦的技術中，已報道采用的載體有玻璃珠、玻璃板、多孔氧化鋁陶瓷膜、活性炭纖維等。通常在負載過程中催化劑的活性因比表面的改變而降低，催化劑與載體結合的穩定性差，容易脫落，有些制備工藝十分復雜，價格昂貴。

發明內容

本發明的目的在于提供一種負載型Pt/TiO₂/Al₂O₃纖維復合光催化劑。

本發明的目的之二在于提供該催化劑的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種負載型Pt/TiO₂/Al₂O₃纖維復合光催化劑，其特征在于該催化劑以/Al₂O₃纖維為載體，負載有Pt/TiO₂而形成的復合光催化劑，其中Pt/TiO₂的質量為Al₂O₃纖維的質量的?10%；而Pt/TiO₂中Pt與TiO₂的質量比為?5:1000。

上述的TiO₂為銳鈦礦型納米二氧化鈦。

一種制備上述的負載型Pt/TiO₂/Al₂O₃纖維復合光催化劑，其特征在于該方法的具體步驟為：

A.?將二氧化鈦納米粉末加入到濃度為0.01mol/L的?H₂PtCl₆水溶液中，并控制Pt與二氧化鈦的摩爾比為?1:480；然后加入體積比V_甲醇/V_水=1：10的甲醇水溶液；調節溶液pH值至6.8~7.0；攪拌均勻后用300W氙燈光照3~5小時；通過離心分離、水洗得到復合物；該復合物經烘干、冷卻后研磨得到灰黑色粉末；將該灰黑色粉末在400~500⁰C煅燒2~4小時；得到灰黑色的Pt/TiO₂粉末；