[發(fā)明專利]一種負載型二氧化鈦光催化材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810405703.0
• 申請日: 2018-04-29
• 公開（公告）號: CN108636391A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 周磊;雷冰雨;楊潔
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

本發(fā)明涉及一種負載型二氧化鈦光催化材料及其制備方法，所述負載型二氧化鈦光催化材料由載體和部分嵌入在載體中的二氧化鈦組成，二氧化鈦在載體表面密集排列形成二氧化鈦薄膜。本發(fā)明提供的負載型二氧化鈦光催化材料中二氧化鈦部分嵌入載體中，與載體嵌接牢固，不易脫落，使所制備的光催化材料耐磨性良好，使用壽命長，用于空氣和水中有害物質的去除，可重復利用率高。

技術領域

本發(fā)明屬于光催化技術領域，具體涉及一種負載型二氧化鈦光催化材料及其制備方法。

背景技術

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，日益嚴重的環(huán)境污染問題如空氣污染和水污染問題越來越受到人們的重視。利用半導體材料的光催化性能可以對環(huán)境中各種污染物進行去除，其中二氧化鈦(TiO₂)半導體光催化材料因具有效率高、能耗低、操作簡便、反應條件溫和、適用范圍廣、可減少二次污染等突出優(yōu)點，在空氣和水污染治理等領域有著廣泛的應用前景。

作為光催化劑，TiO₂常常以粉體形式參與到光催化反應中，例如將粉體TiO₂懸浮在反應底物溶液中。雖然懸浮的顆粒能夠很好地與反應底物接觸，高效地發(fā)揮活性面的作用，但反應之后催化劑的分離和回收往往難以解決。要將納米尺寸的TiO₂從流動相中分離出來要經(jīng)過絮凝和過濾等過程，有時還會堵塞濾孔，不便于大規(guī)模的實際應用。目前，有研究者著眼于將TiO₂固定在惰性的基底上，這樣既可以解決TiO₂的回收利用問題，又能通過固定催化劑，使光催化反應變成可連續(xù)進行的過程，避免懸浮體系需要不斷終止反應、回收催化劑粉體的問題。

目前，負載型TiO₂催化劑的制備方法有直接制備TiO₂薄膜和將TiO₂粉體固定或粘接在基底材料上。TiO₂薄膜的制備方法有磁控濺射法(S.Ben Amor etal.Mater.Chem.Phys.,2003,77,903-911)、電化學方法(S.Karuppuchamy et al.solidstate ionics,2002,151,19-27)、液相沉積法(Yu,J.G.et al.J.Phys.Chem.B,2003,107,13871-13879)和溶膠-凝膠法(P.Kajitvichyanukul et al.Sci.Technol.Adv.Mat.,2005,6,352-358)等。上述方法往往需要經(jīng)過復雜的制備工藝，并需要對基底材料進行預處理；而將TiO₂粉體固定或粘接在基底材料上二氧化鈦與基底往往結合不夠牢固，導致二氧化鈦薄膜耐磨性不好、使用壽命較短。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的上述不足，提供一種負載型二氧化鈦光催化材料及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案是：

提供一種負載型二氧化鈦光催化材料，所述負載型二氧化鈦光催化材料由載體和部分嵌入在載體中的二氧化鈦組成，二氧化鈦在載體表面密集排列形成二氧化鈦薄膜。

按上述方案，所述二氧化鈦的表觀尺寸10～200μm。

按上述方案，所述載體為可軟化載體，具體選自玻璃、陶瓷、瀝青中的一種。

本發(fā)明還提供上述負載型二氧化鈦光催化材料的制備方法，將涂覆有二氧化鈦漿料層的載體材料加熱至軟化，通過外力擠壓使二氧化鈦部分浸入材料，冷卻而得。

本發(fā)明還提供上述負載型二氧化鈦光催化材料的制備方法，其步驟如下：

1)將載體清洗干凈待用；

2)配制二氧化鈦漿料；