[发明专利]一种TiO2光催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种TiO2光催化剂的制备方法。

背景技术

目前用于光催化降解环境污染物的催化剂多为N型半导体，如TiO2、ZnO、CdS、SnO2、Fe2O3等，其中TiO2因廉价、无毒、化学稳定性好，紫外光照下活性高等优点倍受青睐，在降解环境污染物方面应用最广，理论研究也较成熟。然而，过去的大多数研究都是采用悬浮相半导体光催化氧化法，从实际应用的角度看，存在着光催化剂易失活，易凝聚和难分离等缺点，从而限制了其工业化应用。

近年来，人们对其固定化进行了广泛而深入的研究，目前人们尝试的用来负载TiO2的载体主要有：陶瓷，光纤，玻璃，石英，不锈钢，活性炭等，但是通常用这些材料作载体负载TiO2制备的光催化剂活性较纯TiO2低。而沸石是一种架状结构硅酸盐，具有丰富的微米级孔道，因而比表面积较大、吸附能力强，表面为弱极性，所以将是一种极具应用前景的光催化剂载体。

发明内容

本发明以天然沸石为载体，以钛酸四丁酯为前驱物，采用酸催化溶胶-凝胶法制备天然沸石负载型TiO2光催化剂。

该制备方法有如下步骤：

(1)将天然沸石破碎，筛出粒度为80～100目的颗粒，用去离子水冲洗10-20min，倒掉上层悬浊液，如此反复，直到上层溶液澄清，将所得沸石沉淀于100℃-200℃烘干。

(2)将钛酸四丁酯/无水乙醇溶液中滴加1-10mL浓HNO3，混合搅拌5-10min，再以缓慢滴加到100-200mL去离子水的烧杯中，搅拌30-60min，在室温下胶溶24-30h，即得稳定、均匀的淡黄色半透明溶胶。

(3)将制得的溶胶在搅拌的情况下缓慢滴加到步骤(1)后的沸石中，混合搅拌1-3h，静置胶溶20-30h，离心出沉淀，用去离子水冲洗沉淀3-5次，在100℃-200℃下烘干4-6h，焙烧4-6h，即得天然沸石负载型TiO2光催化剂。

优选的，所述步骤(1)中天然沸石主要成分为斜发沸石，含量为：84。56％。

优选的，所述步骤(2)中各组分的摩尔比为钛酸四丁酯∶无水乙醇＝1∶4。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

(1)将天然沸石破碎，筛出粒度为100目的颗粒，用去离子水冲洗20min，倒掉上层悬浊液，如此反复，直到上层溶液澄清，将所得沸石沉淀于100℃烘干。

(2)将钛酸四丁酯/无水乙醇溶液中滴加10mL浓HNO3，混合搅拌10min，再以缓慢滴加到200mL去离子水的烧杯中，搅拌30min，在室温下胶溶24h，即得稳定、均匀的淡黄色半透明溶胶。

(3)将制得的溶胶在搅拌的情况下缓慢滴加到步骤(1)后的沸石中，混合搅拌3h，静置胶溶20h，离心出沉淀，用去离子水冲洗沉淀3次，在100℃下烘干4h，焙烧4h，即得天然沸石负载型TiO2光催化剂。

基于上述，本发明的制备方法以天然沸石为载体，以钛酸四丁酯为前驱物，采用酸催化溶胶-凝胶法制备天然沸石负载型TiO2光催化剂。相对于已有的研究进一步拓宽了TiO2载体的选择范围，工艺简单，为TiO2光催化剂在环境治理方面应用起到一定促进作用。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。