[發明專利]負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010893432.5
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN114100637A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 鄭德溫;王善宇;葛稚新;張茜;張福東;苗盛;劉人和
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J27/051
• 分類號: B01J27/051;B01J27/24;B01J27/224;B01J35/10;B01J37/10;B01J37/34;C04B35/56;C04B35/58;C04B35/622;C04B38/00;C25B11/091;C25B11/031;C25B1/04;C25B
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;張德斌

1.一種負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將導電陶瓷粉體、助燒劑、分散劑、粘結劑、和溶劑進行球磨混合，制得陶瓷漿料；

(2)所述陶瓷漿料經流延成型、固化、干燥得到陶瓷膜素坯；

(3)將所述陶瓷膜素坯燒結制備出多孔導電陶瓷膜(孔隙率優選為60-70％)；

(4)在所述多孔導電陶瓷膜之上負載光電催化劑即得負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜。

2.根據權利要求1所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述導電陶瓷粉體選自氮化鈦、碳化鈦、碳化鎢、碳化鉬、硅化鉬、Ti₄AlN₃、Ti₃SiC₂中的一種或兩種以上的組合。

3.根據權利要求1或2所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述導電陶瓷粉體的粒徑為2-10μm。

4.根據權利要求1-3任一項所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述助燒劑選自氧化物、氮化物、碳化物中的一種或兩種以上的組合。

5.根據權利要求1-4任一項所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述分散劑選自聚乙烯吡咯烷酮、KD-1分散劑和O-(2-氨丙基)-O`-(2-甲氧基乙基)聚乙二醇中的一種或兩種以上的組合。

6.根據權利要求1所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述粘結劑選自聚醚砜、聚乙烯醇縮丁醛和聚乙烯醇中的一種或兩種以上的組合。

7.根據權利要求1所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述溶劑包括N-甲基吡咯烷酮。

8.根據權利要求1-7任一項所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的球磨轉速為100-300r/min，球磨時間為10-48h。

9.根據權利要求1所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)中的流延操作包括如下步驟：

將所述陶瓷漿料真空脫氣處理，然后轉移到流延模具中，調節刮刀高度，流延后放入水中，完全固化、干燥形成陶瓷膜素坯。

10.根據權利要求9所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，所述刮刀高度調節為0.1-10mm。

11.根據權利要求1所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述燒結是在通有氣氛的碳管爐中進行的，所述燒結的溫度為1500-1700℃。

12.根據權利要求11所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，所述碳管爐中的氣氛為氮氣，該碳管爐的升溫速率為10-15℃/min，升溫至燒結溫度后的保溫時間為4-10h。

13.根據權利要求1所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，負載光電催化劑的方法選自水熱法、電化學沉積法、旋涂法中的一種。

14.根據權利要求13所述的負載光電催化劑的多孔導電陶瓷膜的制備方法，其特征在于，所述負載的光電催化劑包括二硫化鉬。