[發明專利]一種空氣凈化用沸石/TiO2/SrTiO3復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710892582.2
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107583455A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 劉志鋒;韓長存;童正夫;馬重昊;蔡齊軍
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72;B01D53/02;B01J20/16;B01J23/02;B01J35/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 朱盛華

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種空氣凈化用沸石/TiO₂/SrTiO₃復合材料的制備方法。

背景技術

隨著經濟的穩步增長和人們對居住環境要求的逐步提高，大量新型建筑裝飾材料的廣泛應用，辦公用品，家用電器及各種家庭設施中有害氣體釋放嚴重影響著人們的身心健康。自我國第一部《室內空氣質量標準》正式生效，室內空氣污染問題再次引起社會廣泛關注。關注裝修污染，關注室內空氣，成為全民共識。

目前，用于空氣凈化的材料主要分為吸附型和降解型等。吸附型主要以活性炭等多孔材料為主，利用其高的氣孔率和比表面積，吸附空氣中的甲醛等有毒有害氣體，達到去除效果；降解型主要以光觸媒等催化材料為主，光觸媒是一種具有環境凈化與自潔功能的光催化劑，它在太陽光的作用下能產生很強的光氧化及還原能力，可催化光解附著于其表面的各種有機物及部分無機物，素有“光清潔革命”之稱，通過光催化作用，可分解甲醛等有毒有害物質，凈化空氣。然而，吸附型空氣凈化材料存在著吸附量小、重復利率用低等弊端；降解型空氣凈化材料雖本身結構不會因為反應變化或遭到破壞，但在使用過程中，由于灰塵沉積或高濃度污染物的大量吸附易造成光觸媒表面鈍化，有效凈化面積減小，導致凈化效率降低和發生失活，光觸媒壽命降低。

目前對于空氣凈化材料市場需求很大，無論活性炭等吸附型材料還是光觸媒等降解型材料，都有各自的弊端，故研發一種高效穩定的空氣凈化材料是一個值得探討且具有很大潛力的研究課題。

發明內容

本發明的目的針對上述存在的問題，旨在提供一種可提高空氣凈化效率，能綜合利用多孔材料的吸附性和光觸媒的降解性的空氣凈化用沸石/TiO₂/SrTiO₃復合材料的制備方法。

本發明目的的實現方式為，一種空氣凈化用沸石/TiO₂/SrTiO₃復合材料的制備方法，具體步驟如下：

1)制備沸石/TiO₂復合材料

(1)采用去離子水反復清洗天然沸石，直至其上層液體變得清澈透明，接著將清洗過的沸石加入0.3-0.5mol/L的HCl溶液中，并在92-96℃下進行水浴攪拌 4-6h，分離、過濾，再用去離子水對其進行多次洗滌，直至其上清液pH值為7，在110-120℃下干燥12-15h，再在500-550℃下熱處理4-6h；

(2)將鈦酸丁酯溶于100-200mL的無水乙醇中，同時加入與鈦酸丁酯同摩爾比的二乙醇胺，28-32℃下攪拌2-3h后，加入去離子水與無水乙醇按1:10比例混合的15-30mL混合液，繼續在28-32℃下攪拌2-3h，得0.4-0.6mol/L^-的透明 TiO₂溶膠；

(3)將步驟(1)所得的天然沸石，按體積比1:50-1:60放入步驟(2)中制得的TiO₂溶膠中，在70-80℃下攪拌2-3h，于90-95℃下烘干，然后以2℃/min 升溫至500-550℃保溫3-4h，得沸石/TiO₂復合材料；

2)制備沸石/TiO₂/SrTiO₃復合材料

(1)以Sr(NO₃)₂為前驅體，去離子水為溶液，28-32℃下攪拌1-2h，配制0.2-0.4 mol/L的Sr(NO₃)₂溶液；

(2)將步驟1)(3)所得的沸石/TiO₂復合材料加入步驟2)(1)所得的Sr(NO₃)₂溶液裝，在55-75℃下水熱生長4-7h，即得沸石/TiO₂/SrTiO₃復合材料。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

(1)本發明所獲得的沸石/TiO₂/SrTiO₃復合材料，經各種測試后，發現其環境凈化效果較單一沸石、TiO₂及沸石/TiO₂都有提高。

(2)本發明提供的制備方法簡單易操作，具有實際的可行性，且制備的沸石 /TiO₂/SrTiO₃復合材料成本低，無污染，空氣凈化性能良好。

附圖說明