[发明专利]一种氮掺杂硅铝固载TiO2多孔陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：分别以水溶性无机硅盐、水溶性无机钛盐、水溶性无机铝盐为硅源、钛源和铝源，以尿素为氮源，以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂反应生成悬浮液D，然后将该悬浮液移入水热釜中进行水热反应，水热反应完后，洗涤、抽滤，得滤泥，将滤泥造粒成型后干燥，得氮掺杂硅铝固载TiO₂前躯体，最后将氮掺杂硅铝固载TiO₂前躯体进行烧结，即得氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷。

2.如权利要求1所述的氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：所述悬浮液D的制备方法为：先将硅源、钛源和铝源分别配成饱和溶液，然后将钛源和铝源的饱和溶液混合成溶液A后，搅拌均匀，将溶液A滴加到硅源饱和溶液中，形成胶状溶液B，搅拌均匀后，向胶状溶液B中加入模板剂，搅拌形成白色乳状悬浮液C，最后向悬浮液C中加入尿素溶液，调节pH值为3.5～4.5，继续搅拌形成白色乳状悬浮液D，其中，Si∶Ti∶Al∶模板剂的摩尔比为1∶2∶0.1∶0.25，N∶Ti的摩尔比为2～6。

3.如权利要求2所述的氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：所述尿素的浓度为5mol/L。

4.如权利要求1所述的氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：所述水热反应的条件为：温度为130～150℃，时间为24h。

5.如权利要求1所述的氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：所述烧结的步骤为：先以3℃/min的升温速率升温到350℃，保温2h，再升温到450～800℃烧结10h。

6.如权利要求1所述的氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：所述硅源为硅酸钠。

7.如权利要求1所述的氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：所述钛源为硫酸钛。

8.如权利要求1所述的氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：所述铝源为硫酸铝。

9.一种氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：包括以下步骤：

(1)分别称取Na₂SiO₃、Ti(SO₄)₂、Al₂(SO₄)₃和十六烷基三甲基溴化铵试剂，研磨成细粉后分别用去离子水配制成饱和溶液；

(2)将配制好的Ti₂(SO₄)₂和Al₂(SO₄)₃饱和溶液混合形成溶液A；在磁力搅拌器不断搅拌下把溶液A滴加到Na₂SiO₃溶液中形成胶状溶液B；搅拌后向胶状溶液B中加入十六烷基三甲基溴化铵溶液，继续搅拌形成白色乳状悬浮液C，其中，Si∶Ti∶Al∶模板剂十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1∶2∶0.1∶0.25；

(3)按照N/Ti摩尔比为2～6的比例向白色乳状悬浮液C中加入浓度为5mol/L的尿素溶液，搅拌同时调节pH值在3.5～4.5，继续搅拌形成悬浮液D；

(4)将步骤(3)形成的悬浮液D移入水热釜中进行水热反应，在130℃～150℃范围内反应24小时；

(5)将水热反应产物反复洗涤、抽滤，直到滤液检测不出硫酸根离子为止，得到滤泥，将滤泥造粒、成型、干燥后，得到氮掺杂硅铝固载TiO₂前躯体；

(6)将步骤(5)得到的前躯体放入电热炉中进行烧结，先以3℃/min的升温速率升温到350℃，保温2h，再升温到450℃～800℃烧结10h，得到氮掺杂硅铝固载TiO₂多孔陶瓷。