[發明專利]一種炭黑與納米二氧化鈦復合材料的制備及其應用

無效

• 申請號: 201410534617.1
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104226252A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 張永剛;張麗
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01J21/18;C02F1/28;C02F1/30;C02F1/62
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1.一種炭黑與納米二氧化鈦復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)取10g炭黑放置于250ml雙氧水(30％)在加熱回流裝置加熱到50℃中加熱200min，然后取出去離子水反復沖洗至中性且無殘留過氧化氫，然后在真空烘干箱中低溫烘干待用；(2)向50ml無水乙醇中加入25ml的有機鈦酸酯，密封攪拌20min形成均相溶液A；(3)向25ml無水乙醇中加入1ml鹽酸和2.5ml去離子水，密封攪拌10min形成均相溶液；然后在上述體系中邊攪拌邊緩慢加入經過氧化氫氧化表面修飾的炭黑(HCB)，直到形成均勻的混合溶液B；(4)將上述均相溶液B密封攪拌10min緩慢加入A形成凝膠；將凝膠放置老化24h，然后進行低溫干燥處理，之后再氮氣保護的熱處理爐煅燒形成復合材料。

2.根據權利要求1所述的復合材料的制備工藝流程，其特征在于，以鈦酸鹽和經過氧化氫表面處理的炭黑為原料，制備納米復合材料中經過氧化氫表面處理的炭黑與納米二氧化鈦的比例在40％-70％之間。所述的鈦酸鹽為鈦酸丁酯、鈦酸四正丁酯中的任意一種。

3.權利要求1所述的復合材料的制備工藝流程，其特征在于：所述步驟(1)所采用的炭黑原料不受限于炭黑的生產工藝，任一品牌的炭黑均可使用。

4.權利要求1所述的復合材料的制備工藝流程，其特征在于：所述步驟(3)在溶膠-凝膠方法過程中繼續添加經過氧化氫表面處理的一種炭黑，制備過程沒有使用有機溶劑，污染少。

5.權利要求1所述的復合材料的制備工藝流程，其特征在于：所述步驟(3)和(4)經過過氧化氫表面處理的炭黑改變了二氧化鈦粒徑尺寸，從而使其光吸收區域擴展至可見光區域，增強光催化特性。

6.權利要求1所制備的復合材料的應用，其特征在于：應用于光催化還原去除六價鉻離子，其去除效率在百分之九十以上。