[發(fā)明專利]以乙腈為納米TiO2分散介質(zhì)的TiO2/AC光催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310136624.1
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103223334A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘永科;劉勇;王邦福;袁澤利;吳慶
• 申請（專利權(quán)）人: 遵義醫(yī)學(xué)院
• 主分類號: B01J21/18
• 分類號: B01J21/18
• 代理公司: 遵義市遵科專利事務(wù)所 52102
• 代理人: 陳祖菱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于光催化劑中的納米二氧化鈦在活性炭表面的負(fù)載技術(shù)。?

背景技術(shù)

以光、電等方法催化降解去除有毒有害物質(zhì)是典型的污染物低碳處理方法，納米TiO₂利用光照催化降解有毒有害物質(zhì)，具有性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、對有機(jī)物的降解可徹底礦化，無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是目前公認(rèn)的最佳光催化劑。但由于納米TiO₂顆粒大小，在應(yīng)用中回收困難，因此需要載體負(fù)載，其中，以活性炭（AC）負(fù)載（構(gòu)成TiO₂/AC催化劑體系）較佳，既可以回收，又具備催化協(xié)同效應(yīng)，并且活性炭具有種類豐富，價廉易得、表面性質(zhì)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)。?

目前，制備TiO₂/AC催化劑的方法有多種：如1）納米TiO₂與炭直接復(fù)合（直接復(fù)合法）；2）TiO₂的前驅(qū)體先與炭復(fù)合后，再熱處理使前驅(qū)體轉(zhuǎn)變?yōu)門iO₂；3）炭的前驅(qū)體與TiO₂復(fù)合，再熱處理使前驅(qū)體轉(zhuǎn)變?yōu)樘浚?）TiO₂的前驅(qū)體與炭的前驅(qū)體復(fù)合，再一起炭化活化等[（1）黃正宏，許德平，康飛宇，郝吉明。“炭與TiO₂?光催化劑的復(fù)合及協(xié)同作用研究進(jìn)展”《新型炭材料》2004,?19(3):?229-?236；（2）許德平，黃正宏，王永剛，康飛宇，“活性炭纖維布擔(dān)載納米TiO₂?的三種方法”，《炭素技術(shù)》，2004,?23（5）：12-16]；其中，以納米TiO₂?與炭直接復(fù)合方法最為簡便，具有不改變活性炭表面與納米TiO₂性質(zhì)、不需要高溫處理等特點(diǎn)，在污染處理尤其是空氣凈化方面有重要應(yīng)用。但是，由于使用水介質(zhì)制備催化劑，直接復(fù)合法目前存在的主要缺點(diǎn)是催化劑活性有待進(jìn)一步提高。在提高TiO₂/AC催化劑活性方面，有學(xué)術(shù)文獻(xiàn)研究提及：目前的主要方法是TiO₂的摻雜、催化劑載體選擇和TiO₂晶型控制等[（1）甘禮華,?劉明賢,?張霄英,?陳龍武。“摻鐵TiO₂-活性炭復(fù)合材料的制備及其光催化活性”。《同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)》（自然科學(xué)版）,?2009,?36(4):?538?-542；（2）黃正宏,?許德平,?康飛宇等。“炭與TiO₂?光催化劑的復(fù)合及協(xié)同作用研究進(jìn)展”。《新型炭材料》,?2004,?19(3):?229-236；（3）崔玉民“影響納米材料TiO₂光催化活性的因素”，《稀有金屬》,?2006,?30(1):?107-113]。近年來，為提高TiO₂/AC光催化活性，人們已從不同途徑，在選擇摻雜金屬和非金屬材料方面作了很多的研究探索，相關(guān)專利已有報(bào)道，如：“一種氮摻雜銳鈦礦型納米二氧化鈦的制備方法”（申請?zhí)枺?00510011665.3）；“高效二氧化鈦光催化劑制備方法”（申請?zhí)枺?00410081226.5）等，它們均為金屬或非金屬離子摻雜的TiO₂催光劑，在禁帶寬度內(nèi)形成摻雜能級，一定程度上擴(kuò)展了TiO₂的光響應(yīng)范圍，導(dǎo)致可見光能力增強(qiáng)，但是紫外-可見光催化效率仍然不高，且制備方法復(fù)雜、設(shè)備要求高和不易操作；“高效二氧化鈦復(fù)合光催化劑及其制備方法”（申請?zhí)枺?01110352746.5）提供一種石墨炔與納米TiO₂的復(fù)合方法：將石墨炔加入到水和乙醇混合溶劑中超聲分散，然后將二氧化鈦納米粒子加入到上述溶液中，超聲分散后再攪拌，得到均勻的懸濁液；將所得懸濁液裝入到反應(yīng)釜中，水熱反應(yīng)后過濾所得的產(chǎn)物，用去離子水洗滌多次后，在室溫下干燥。該方法雖然提高了對光催化效果，但其工藝仍采用水和乙醇混合溶劑，效果仍不及不用水和乙醇的，并且工藝仍較復(fù)雜。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種以無水乙腈為納米二氧化鈦分散介質(zhì)的TiO₂/AC光復(fù)合催化劑及其工藝簡單，易操作的而且可回收使用的制備方法。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是：?