[發(fā)明專利]竹纖維負(fù)載型二氧化鈦光催化劑的制備方法

無效

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• 申請日: 2011-04-28
• 公開（公告）號: CN102240538A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊道武;任卓;姚燕;楊純;湛文光
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J37/02
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光催化劑及其制備方法，具體地說涉及一種用于降解室內(nèi)甲醛的竹纖維負(fù)載型二氧化鈦光催化劑的制備。

背景技術(shù)

現(xiàn)代人平均有80％以上的時間是在室內(nèi)度過，城市中的老人、嬰兒等則有高達(dá)95％的時間生活在室內(nèi)，因此室內(nèi)的空氣條件將對人體產(chǎn)生直接影響。而由于建筑、裝飾裝修、家具造成的室內(nèi)空氣污染，已成為影響人們健康的一大殺手。據(jù)中國室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中心提供的數(shù)據(jù)，我國每年由室內(nèi)空氣污染引起的超額死亡人數(shù)達(dá)11.1萬，而其中甲醛是最主要的室內(nèi)空氣污染物，已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。

納米二氧化鈦是一種被研究得最多的光催化劑，它不僅能使反應(yīng)體系中的有毒重金屬發(fā)生光致還原而脫毒，而且能光催化氧化水體中和空氣中的絕大多數(shù)有機(jī)污染物，包括氯代物、醛類、酮類以及芳香族化合物及微生物，降解最終產(chǎn)物為H₂O、CO₂和無害離子。二氧化鈦光催化技術(shù)具有自身穩(wěn)定、產(chǎn)物清潔、無二次污染等特點，被認(rèn)為是一種最具有前途的凈化技術(shù)。

二氧化鈦光催化作用在液-固、氣-固相中進(jìn)行，液體或者氣體容易將催化劑帶走，難以回收。二氧化鈦光催化劑的固定化是解決催化劑重復(fù)利用的有效途徑。竹纖維具有很強(qiáng)的抗菌和抑菌性，細(xì)菌不但不能長時間生存，而且短時間內(nèi)還能消失、減少。竹纖維在生產(chǎn)過程中，采用高新技術(shù)處理，保持了竹纖維的抗菌性不被破壞，讓抗菌物質(zhì)始終結(jié)合在纖維素大分子上，即使竹纖維織物經(jīng)反復(fù)洗滌、日曬也不會失去其獨特的抗菌性能。竹纖維中含有綠素銅鈉，綠素銅鈉是安全、優(yōu)良的紫外線吸收劑。此外，竹子資源非富、可再生，并且竹纖維的生產(chǎn)過程清潔衛(wèi)生、有利于環(huán)境保護(hù)。綜上，研究開發(fā)竹纖維負(fù)載型納米二氧化鈦具有重要的意義和良好的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供一種工藝簡單、制造成本低廉的竹纖維負(fù)載型二氧化鈦的制備方法，得到二氧化鈦與載體間粘結(jié)牢固，且二氧化鈦活性高。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：竹纖維負(fù)載型納米二氧化鈦光催化劑的制備方法，其特征是由如下步驟實現(xiàn)：

(1)清洗竹纖維：將竹纖維試樣放入丙酮溶液中，用超聲波清洗儀洗滌30min，以去除竹纖維表面的有機(jī)溶劑、灰塵等雜質(zhì)，然后放入40～45℃的烘箱中烘干；

(2)配制二氧化鈦在水中的分散溶液：將一定比例的二氧化鈦粉末加入水中，然后加入一定量的分散劑和粘結(jié)劑，用超聲波清洗儀震蕩30min；

(3)將步驟(1)的竹纖維加到步驟(2)的二氧化鈦分散液中，常溫下浸泡3～5min；

(4)將負(fù)載型二氧化鈦竹纖維取出，水浴蒸煮3小時，晾干；

(5)將負(fù)載型二氧化鈦竹纖維放入40～45℃烘箱中烘干。

所述的二氧化鈦與水的比重為1∶50～100。

所述的分散劑采用聚乙二醇，用量不超過1％。

所述的粘結(jié)劑采用以聚氨酯為主要成分的粘結(jié)劑，原因是其固化后為透明狀，粘結(jié)力強(qiáng)，因此洗滌處理加工時不易發(fā)生脫落現(xiàn)象。

所述的粘結(jié)劑用量不超過1％。

具體實施方法

下面通過具體實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。

(1)二氧化鈦的制備(文獻(xiàn)已有方法)

以鈦酸四丁酯為原料，無水乙醇為溶劑，冰醋酸為抑制劑，采用溶膠-凝膠法制備二氧化鈦粉末。

(2)清洗竹纖維(文獻(xiàn)已有方法)

將竹纖維試樣放入丙酮溶液中，用超聲波清洗儀洗滌30min，以去除竹纖維表面的有機(jī)溶劑、灰塵等雜質(zhì)，然后放入40～45℃的烘箱中烘干。

(3)負(fù)載(創(chuàng)新點，沒有方法)

將一定比例的二氧化鈦粉末加入水中，然后加入一定量的分散劑和粘結(jié)劑，用超聲波清洗儀震蕩30min，配制成二氧化鈦在水中的分散溶液；將步驟(1)的竹纖維加到步驟(2)的二氧化鈦分散液中，常溫下浸泡3～5min；將負(fù)載型二氧化鈦竹纖維取出，水浴蒸煮3小時，晾干；將負(fù)載型二氧化鈦竹纖維放入40～45℃烘箱中烘干。