[發(fā)明專利]一種金屬網固載二氧化鈦光催化劑及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110392254.9
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN103127934A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 張豪杰;姚煒;劉洋;周潔;鄒娟珍;何丹農
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;B01J21/06;B01J23/745;B01J23/80;B01J35/02
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 唐莉莎

技術領域

本發(fā)明涉及一種金屬網固載二氧化鈦光催化劑的制備方法，應用于氣體污染物處理的環(huán)境凈化領域。

背景技術

納米二氧化鈦由于催化活性高、氧化能力強、不易溶解、穩(wěn)定性好以及價廉無毒等優(yōu)勢而被公認是最具開發(fā)前途和應用潛力的環(huán)保型光催化材料。納米催化劑粉體無論是在溶液中還是在氣相反應中都具有良好的光催化性能。但是由于粉末狀的納米顆粒細微，在水溶液中易于凝聚、不易沉降，催化劑難以回收，催化劑活性成分損失大，不利于催化劑的再生和再利用。將光催化劑固定化既可以解決催化劑分離回收難的問題，還可以克服懸浮相催化劑穩(wěn)定性差和容易中毒的缺點，也是應用活性組分和載體的各種功能的組合來設計催化反應器的理想途徑。

?????光催化劑固定化的關鍵是要有適合的載體材料和相應的固載方法，以達到使載體既能與TiO₂牢固結合又能保持甚至提高TiO₂的光催化活性的目的。一般認為，良好的載體材料應具備以下條件：良好的透光性，在不影響TiO₂光催化活性的前提下與TiO₂顆粒結合牢固；比表面積大，對被降解物有較強的吸附性；易于固液分離，化學性質穩(wěn)定。中國專利CN?101402043A公開了一種可見光光催化空氣凈化材料及空氣凈化方法，其首先制備氧化銅/釩酸錫納米光催化劑粉體，再用硅或鈦溶膠將催化劑粉體分散、負載于金屬網、尼龍基材上，自然干燥或在常溫至100℃的烘干處理，形成對甲苯、甲醛等空氣污染物具有良好可見光催化活性的材料。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種制備工藝簡單、負載均勻、光催化效率高的金屬網固載二氧化鈦光催化劑的制備方法。

本發(fā)明提供一種金屬網固載二氧化鈦光催化劑，其特征在于，所述金屬網固載二氧化鈦光催化劑中氧化鋁固載量為38～55%，二氧化鈦固載量為11～18%，余量為金屬網。

本發(fā)明提供一種金屬網固載二氧化鈦光催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）以金屬網為骨架，將其在稀硝酸中浸泡10分鐘，然后在200℃烘箱中干燥2小時；

（2）將擬薄水鋁石溶于去離子水中，攪拌1小時，制成漿料；

（3）將烘干的金屬網在漿料中沿同一方向提拉涂覆，經干燥后，在空氣氣氛下400℃焙燒5小時；

（4）以無水乙醇：鈦酸四丁酯：去離子水：冰醋酸=10：2：4：1ml的比例，制備二氧化鈦溶膠；

（5）將焙燒后的金屬網在二氧化鈦溶膠沿同一方向提拉涂覆，經干燥后，在空氣氣氛下450℃焙燒3小時，即得到一種金屬網固載二氧化鈦光催化劑。

所述的金屬網為銅網、鋁網、鐵網、鍍鋅、鐵網中的一種或其組合，其規(guī)格為50～200目，經緯絲直徑為0.1～1毫米。

所述稀硝酸濃度為3～8mol/l。

所述擬薄水鋁石漿料的質量濃度為30～60%。

所述漿料和二氧化鈦的固載方式均采用定向提拉涂覆法，提拉次數不少于5次。

與現有技術相比，本發(fā)明具有工藝簡單、光催化劑固載量大且均勻等特點，其光催化效率有明顯提高。

本發(fā)明以未經任何處理的金屬網固載二氧化鈦溶膠，再通過熱處理后，得到的固載二氧化鈦光催化劑的金屬網為對比例，驗證本發(fā)明方法的有效性。

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述具體實施方式。

具體實施方式

實施例1：

以50目、經緯絲直徑在0.1mm的金屬網為骨架，將其在3mol/l的稀硝酸中浸泡10min，然后在200℃烘箱中干燥2h；

以擬薄水鋁石：去離子水=60:40的比例，將定量的擬薄水鋁石溶于去離子水中，攪拌1h，制成漿料；

將烘干的金屬網在漿料中沿同一方向提拉涂覆5次，經干燥后，在空氣氣氛下400℃焙燒5h；

以無水乙醇:鈦酸四丁酯:去離子水:冰醋酸=10:2:4:1ml的比例，制備二氧化鈦溶膠；

將焙燒后的金屬網在二氧化鈦溶膠沿同一方向提拉涂覆5次，經干燥后，在空氣氣氛下450℃焙燒3h，即得到固載二氧化鈦光催化劑的金屬網。

實施例2：

以200目、經緯絲直徑在0.1mm的金屬網為骨架，將其在3mol/l的稀硝酸中浸泡10min，然后在200℃烘箱中干燥2h；