[發明專利]負載型光催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110751192.X
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113600159B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 張彥;張麗
• 申請（專利權）人: 衡水學院
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J35/06;B01J37/02;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 深圳中細軟知識產權代理有限公司 44528
• 代理人: 田麗麗

本發明公開了一種負載型光催化劑及其制備方法，負載型光催化劑，包括纖維、形成于所述纖維表面的粘結層和形成于所述粘結層表面的光催化層，所述粘結層包括二氧化硅和羧甲基纖維素。本發明通過用羧甲基纖維素改性二氧化硅，增加粘結層的柔韌性和粘結強度，避免粘結層脫落導致光催化劑顆粒無法足量覆蓋纖維。

技術領域

本發明涉及污水的光催化降解技術領域，更具體地，涉及一種負載型光催化劑及其制備方法。

背景技術

在水污染的應用中，光催化降解技術主要通過以下兩種方式來進行：一種通過懸浮體系進行，將光催化劑直接懸浮于水體系中，缺點是光催化劑本身顆粒細小、重量輕，有易團聚、難回收等缺點，在實際應用中成本相對高、浪費也大，且有二次污染的問題；另外一種是負載型光催化劑，通過負載在某種載體上使用，具有如下優點：(1)將催化劑覆蓋在載體表面，可大大增加其比表面積，從而增加了光催化劑效率和用量；(2)有利于催化劑的附著和回收利用。

以纖維為襯底的負載型光催化劑，由于易獲得、價格低，且易鋪設和回收，成為具有前景的研究方向。現有技術中，通過在纖維的表面形成原硅酸的粘結層來粘結光催化劑顆粒，但是，原硅酸固化后形成的二氧化硅硬度高、脆性大、呈塊狀，易脫落，導致光催化劑顆粒無法足量覆蓋纖維。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種以纖維為襯底的負載型光催化劑及其制備方法，通過用羧甲基纖維素改性二氧化硅，增加粘結層的柔韌性和粘結強度，避免粘結層脫落導致光催化劑顆粒無法足量覆蓋纖維。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種負載型光催化劑，包括纖維、形成于所述纖維表面的粘結層和形成于所述粘結層表面的光催化層，所述粘結層包括二氧化硅和羧甲基纖維素。

本發明還公開了一種負載型光催化劑的制備方法，包括以下過程：

提供纖維；

將原硅酸和羧甲基纖維素分散于溶劑中，形成粘結層涂布液，將所述粘結層涂布液形成于所述纖維表面，固化所述粘結層涂布液，所述原硅酸固化后形成二氧化硅，得到形成于纖維表面的粘結層；

在所述粘結層的表面形成光催化層，得到所述負載型光催化劑。

實施本發明實施例，將具有如下有益效果：

本發明實施例通過用羧甲基纖維素來改善粘結層二氧化硅的柔韌性，提高固化后的二氧化硅的彈性模量，降低二氧化硅的脆性，避免粘結層隨纖維彎曲而脫落，從而提高光催化劑顆粒在纖維上的覆蓋率。另，羧甲基纖維素還具有粘結、成膜和分散的性能，能夠提高原硅酸的粘結力、分散均勻性和成膜性，使得到的粘結層更薄，避免粘結層過厚易脫落。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

其中：

圖1是本發明一具體實施例的甲基橙溶液的濃度與吸光度的標準關系曲線圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。