[發明專利]一種可見光催化復合膜的制備方法

有效

• 申請號: 201811050972.6
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109078658B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 周虎;王曉虹;張少偉;蹇建;王桃芬;左宇璐;何楚嫻
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38;B01J37/00;B01J35/10;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 韓冬

本發明公開一種可見光催化復合膜的制備方法，將二氧化鈦和硅藻土分散在無水乙醇中，得懸濁液；硅烷偶聯劑溶解于乙醇中，加入到懸濁液中，得經過偶聯改性的硅藻土/二氧化鈦無機粉體；加入到氯化鐵溶液中，得經過Fe³⁺修飾?偶聯改性的硅藻土/二氧化鈦無機粉體；聚氨酯高分子溶液中加入經過Fe³⁺修飾?偶聯改性的硅藻土/二氧化鈦無機粉體攪拌均勻，再加入固含量為10%的碳酸鈣粉體，攪拌得涂膜液；成膜，再浸泡于300mg/L的呫噸染料溶液中一定時間，得呫噸染料敏化硅藻土/二氧化鈦復合膜，即可見光催化復合膜。本發明的復合膜具有光利用率高、催化效率高、穩定性好的特點?？捎糜诮到馑w污染物。

技術領域

本發明屬于光催化劑技術領域，尤其涉及一種可見光催化復合膜的制備方法。

背景技術

目前，光催化降解污染物已經成為一個重要的研究領域。TiO₂、WO₃、ZnO、SnO₂、CdS、FeO₃等是常用的n型半導體光催化劑材料，其中TiO₂以其較高的化學穩定性、能夠耐光腐蝕、不易溶解、具有較深的價帶能級，可以在光輻射的TiO₂表面上實現一些吸熱化學反應的加速，加之其無毒、成本低，已經成為一種極具應用前景的綠色環境治理技術。

硅藻土是一種具有輕質、多孔結構的主要組分為非晶質二氧化硅的天然礦物，其具有較高比表面積、較好的吸附性能、化學性質穩定、無毒和價格低廉等優點，是一種理想的二氧化鈦載體。如：

中國發明專利（專利號：ZL2009 1 0011609.8）提供了一種“納米二氧化鈦/硅藻土復合光催化材料的生產工藝”，該專利將原料硅藻土經分級及酸洗工藝進行提純，以提純的精硅藻土為載體，以四氯化鈦為前驅體，以鹽酸、硫酸銨、碳酸銨為輔劑，采用水解沉淀法合成納米二氧化鈦/硅藻土復合粒子，復合粒子經過濾、洗滌、干燥、煅燒后，得成品。該發明可去除有害物質，對廢氣的深度處理效果非常理想，而且降低了成本，提高了光催化性能。但是，單純TiO₂光催化劑存在光生電子-空穴對再復合率高、量子效率比較低、光催化效果不突出及光譜響應范圍窄的缺陷，并且存在二氧化鈦粉末在使用中分離回收困難的問題，這些不足嚴重阻礙了二氧化鈦光催化降解污染物的工業化應用。

光敏化是指利用無機或有機生色團來拓展光化學反應對光波波長的響應范圍。光敏劑最常見的類型是有機顯色物質和無機配位化合物，通常是染料。在染料敏化體系中，染料必須有效地吸附在半導體表面上，才能有效地提高催化活性。

因此，針對現有技術中的存在問題，亟需開發一種光利用率高、回收方便、催化效率高的光催化材料技術以解決現有技術中的不足之處顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的之一在于避免現有技術中的不足之處而提供一種光利用率高、回收方便、催化效率高的可見光催化復合膜的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種可見光催化復合膜的制備方法，所有原料按重量計，包括以下步驟：

步驟1：將8~12份二氧化鈦和6~10份硅藻土均勻分散在56~88份無水乙醇中，得懸濁液；

步驟2：將0.5~0.75份硅烷偶聯劑溶解于0.5~0.75份無水乙醇中，加入到所述懸濁液中，攪拌，過濾，干燥，得經過偶聯改性的硅藻土/二氧化鈦無機粉體；

步驟3：將8~10份所述經過偶聯改性的硅藻土/二氧化鈦無機粉體加入到氯化鐵溶液中，攪拌，過濾，干燥，得經過Fe³⁺修飾-偶聯改性的硅藻土/二氧化鈦無機粉體；

步驟4：將3~6份聚氨酯顆粒完全溶解在15~30份的溶劑中，得聚氨酯高分子溶液；