[發明專利]一種光催化劑的制備工藝

在審

• 申請號: 202010136765.3
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111167426A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 梁良良;周宇凡;馬文進
• 申請（專利權）人: 梁良良
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J35/04;B01D53/86;A01N59/16;C02F1/30;C02F1/32;C02F1/50;A01P1/00;B01D53/72
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1.一種光催化劑的制備工藝，其特征在于：該工藝包括以下步驟：

S1：將金屬鈦放入玻璃燒杯中，加入過氧化氫水溶液形成混合液，金屬鈦與過氧化氫的摩爾比為1：7；所述金屬鈦為顆粒海綿鈦；接著將玻璃燒杯置于冰水浴中，冰水浴溫度控制在20℃，中速攪拌所述混合液形成中間反應物；

S2：將一定量的氨水倒入帶支管和活塞的燒瓶中，將燒瓶置于熱水浴中，水浴溫度控制在60℃左右，加熱使氨揮發形成氨蒸汽，此氨蒸汽通過支管進入中間反應物中，調節中間反應物的pH值至9獲得調節后中間反應物，此時金屬鈦與氨的摩爾比為1：10；接著持續攪拌調節后中間反應物5小時，直到獲得透明的黃色絡合物水溶液；

S3：將S2中獲得的黃色絡合物水溶液轉移至帶支管的燒瓶中，放入60℃的熱水浴中，并蒸發除去過量的過氧化氫和氨，得到黃色絡合物膠體；接著將黃色絡合物膠體倒入高壓反應釜中，210℃水熱反應5小時，獲得水性乳液，并將水性乳液倒回玻璃燒杯中，常溫下邊攪拌邊加入無機酸，調節乳液的pH值至5獲得酸化后水性乳液；

S4：將S3中的玻璃燒杯放入85℃水浴裝置中，再加入銅粉，銅粉與鈦的質量比為1:7；再持續攪拌5小時使酸化后水性乳液漸漸膠化成納米二氧化鈦水性膠體，攪拌時將水性乳液上下顛倒使銅粉均勻的分散到膠體中；結合使用噴槍將納米二氧化鈦水性膠體噴涂在增效型多孔陶瓷板的波浪形表面及圓錐形孔內壁上，然后在180℃溫度下烘干，所述噴涂與烘干交替進行重復2次循環，每一次循環后需將陶瓷板旋轉150°再進行下一次循環；噴涂時噴槍的噴頭與增效型多孔陶瓷板的傾角為35°，所述增效型多孔陶瓷板為表面具有若干個平行設置的波峰面和波谷面的陶瓷基板，此波峰面和波谷面交替排列，所述陶瓷基板設有若干個圓錐形孔；

S5：將經S4中噴涂完畢后的增效型多孔陶瓷板，放入高溫鼓風烘箱中進行燒結，燒結溫度為600℃，燒結時間為1.5小時，然后自然降至室溫，從而在增效型多孔陶瓷板表面及圓錐孔內壁形成納米二氧化鈦光催化劑薄膜。

2.根據權利要求1所述的一種光催化劑的制備工藝，其特征在于：所述過氧化氫水溶液中過氧化氫含量為30％，比重1.1g/ml；所述中速攪拌速率為500轉/分鐘；所述氨水含量26％，比重0.9g/ml；所述無機酸為稀鹽酸、稀硫酸或稀硝酸中的任意一種；所述納米二氧化鈦水性膠體中二氧化鈦的含量為5％wt；銅粉為純銅粉，銅粉的目數為150目。

3.根據權利要求2所述的一種光催化劑的制備工藝，其特征在于：所述銅粉經過鈍化處理。

4.根據權利要求1所述的一種光催化劑的制備工藝，其特征在于：所述增效型多孔陶瓷板表面具有若干個橫向的凹槽，凹槽的方向與波峰面的長度方向一致，凹槽用于輔助納米二氧化鈦光催化劑薄膜的制備。

5.根據權利要求1所述的一種光催化劑的制備工藝，其特征在于：所述催化劑薄膜包括底膜(1)和包裹片(2)；所述底膜(1)呈圓臺型，且底膜(1)的厚度不超過一厘米，底膜(1)的側壁均勻固定連接有包裹片(2)；所述包裹片(2)的俯視圖為三角形，包裹片(2)可以向內收起與底膜(1)形成密封體(3)；所述密封體(3)設置為圓錐形。

6.根據權利要求5所述的一種光催化劑的制備工藝，其特征在于：所述包裹片(2)的上表面固定連接有擋片(4)；所述擋片(4)設置為弧形，且擋片(4)設置為繞圓周均勻分布；所述底膜(1)的上端設置為四邊棱形。