[发明专利]一种分级孔TiO2陶瓷光催化剂的制备方法及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光催化剂的制备方法和使用方法。

背景技术

现代工业和农业的快速发展，大量使用农药、化学染料、油等，使得环境污染越来严重，如近些年来发生的油船泄露事件、化学染料随意排放、农药的随意使用等。在解决水污染问题上，半导体光催化是近些年发展起来的，其降解有机和无机的水污染物是一个非常有前途的技术。在众多半导体光催化剂中，TiO₂由于具有良好的化学稳定性、较高的光催化活性、成本低、耐光化学腐蚀以及无毒等特点而受到重视。TiO₂在水处理方面有很大的优势，其也存在缺点：粉体TiO₂回收问题，在废水处理的过程中投加的粉体TiO₂，在使用后不宜回收。往往需要离心分离来回收。将TiO₂直接做成陶瓷不但可以解决粉末态TiO₂使用存在的现有问题，而且制成的产品还可以应用于环保、建筑等工程领域。

在中国已公开《一种多孔晶态TiO₂泡沫陶瓷的制备方法》（申请号：201110363826.0）中公开一种多孔晶态TiO₂泡沫陶瓷的制备方法，解决了现有粉末态TiO₂难以回收，负载效果较差，无法在实际工程中应用的问题，但其仍存在无法制备可在4h～6h实现去除污水中的有机污染物的TiO2陶瓷光催化剂，及使用现有TiO₂陶瓷光催化剂用于去除污水中的有机污染物存在降解过程时间长的问题。

发明内容

本发明是要解决现有方法存在无法制备可在4h～6h实现去除污水中的有机污染物的TiO₂陶瓷光催化剂，及使用现有TiO₂陶瓷光催化剂用于去除污水中的有机污染物存在降解过程时间长的问题，而提供一种分级孔TiO₂陶瓷光催化剂的制备方法及使用方法。

本发明一种分级孔TiO₂陶瓷光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤进行：

一、试剂的混合：按照质量份数比称取20～50份的高热稳定性介孔TiO₂粉体材料、100～150份去离子水、10～15份发泡剂、2～5份分散剂和2～5份粘结剂，然后将上述称取的试剂搅拌混合5min～15min，即得混合试剂；二、球磨：将步骤一制得的混合试剂在40℃～80℃温度下进行球磨，球磨时间为24h～48h，得料浆；三、注模：将步骤二制得的料浆到入封闭模具，在80℃～100℃恒温水浴下放置1h～2h，得到成型的料浆；四、脱模：将步骤三制得的成型的料浆与模具进行分离，得到素坯；五、干燥：将步骤四得到的素坯在90℃～120℃的温度下用鼓风干燥烘箱干燥1h～2h；六、热处理：将步骤五干燥后的素坯放入焙烧炉中，以1℃/min～5℃/min的速度升温至600℃～1000℃并保持1h～5h，冷却至室温，即得分级孔TiO₂陶瓷光催化剂；步骤一所述的发泡剂为蛋白质、淀粉、碳粉或废玻璃粉；步骤一所述的粘结剂为聚丙烯酸、聚苯乙烯、聚乙烯醇或聚氨酯；步骤一所述的分散剂为聚丙烯酸铵、Texaphor3250分散剂或963型有机相分散剂；步骤三所述的封闭模具的材料为橡胶、玻璃、金属、陶瓷或塑料；步骤六所述的焙烧炉为马弗炉、管式炉、微波炉或电热炉。

本发明一种分级孔TiO₂陶瓷光催化剂的使用方法，具体是按以下步骤进行：

向含有有机污染物的污水中加入分级孔TiO₂陶瓷光催化剂，在20W～30W紫外光条件下照射4h～6h，得到处理后的污水；其所述的有机污染物为罗丹明b、亚甲基蓝、甲基橙或苯酚中的一种或其中几种混合物，有机污染物为混合物时，按任意比混合；所述的有机污染物浓度为1mg/L～20mg/L。