[发明专利]一种二氧化钛光催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化钛光催化剂及其制备方法，该光催化剂主要由以下原料制备而成的：Ag‑线状纳米TiO₂1.8份～2.5份；氧化石墨烯1.6份～2.2份。将银和氧化石墨烯掺杂入线状纳米TiO₂中，缩小了整个TiO₂催化剂的静带宽度，使得复合光催化剂在可见光下就能发挥作用，同时，针对性调整了Ag‑线状纳米TiO₂和氧化石墨烯的原料添加配比，使得制备的光催化剂具有较高的活性和催化效果，使用周期长，给工业污水的处理带来了良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及了光催化剂技术领域，具体涉及了一种二氧化钛光催化剂及其制备方法。

背景技术

高含硫天然气净化装置在生产过程中会产生大量含有COD，有机磷、氨氮等有机物的酸水，为了使得酸水能够重复使用或达标排放，将COD，氨氮等有机物控制在较低范围内是十分重要的阶段。目前天然气净化厂处理酸水的常用技术是SBR生化反应技术，利用活性污泥来降解酸水中的氨氮、COD等有机物，但是受活性污泥性能影响，处理精度低、处理时间较长，不能处理高浓度酸性水等的缺点日渐凸显，且后处理设备要求高，占地面积较大。

近年来光催化处理污水的方式受到越来越多的关注，光催化过程对设备要求低，大大降低了能耗。且光催化剂具有良好活性和环境友好、处理能力强的优点。其中以TiO₂为催化剂的研究较为常见，但是TiO₂的静带宽度较大，需要在紫外光下才能发挥光催化作用，给污水处理带来了局限性。

因此，开发一种能在可见光下发挥较强的光催化处理污水的光催化剂具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术TiO₂光催化剂存在需要在紫外光下才能发挥光催化作用的问题，提供一种二氧化钛光催化剂及其制备方法，该TiO₂光催化剂可以在可见光下发挥较强的光催化作用，给工业处理污水带来了较高的效益。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种二氧化钛光催化剂，其特征在于，主要由以下原料制备而成的：

Ag-线状纳米TiO₂1.8份～2.5份；氧化石墨烯1.6份～2.2份。

本发明提供的二氧化钛光催化剂以Ag-线状纳米TiO₂和氧化石墨烯为原料制备而成的，将银和氧化石墨烯掺杂入线状纳米TiO₂中，缩小了整个TiO₂催化剂的静带宽度，使得复合光催化剂在可见光下就能发挥作用，同时，本发明通过控制二氧化钛的形态、掺杂顺序及掺杂量配比等关键因素，使得制备的光催化剂具有较高的活性和催化效果，使用周期长，给工业污水的处理带来了良好的应用前景。

进一步的，所述Ag-线状纳米TiO₂为银掺杂线状二氧化钛。

进一步的，所述光催化剂主要由以下原料制备而成：Ag-线状纳米TiO₂2份；氧化石墨烯1.8份～2份。经过发明人大量的实验探索，对原料添加配比进行了优选，保证在可见光条件下，光催化剂发挥有效的催化效果和催化周期。

进一步的，所述Ag-线状纳米TiO₂按重量份计主要由以下原料制备而成的：银粉1份～3份；线状纳米TiO₂3份～6份；PVP 10份～30份。

本发明提供的Ag-线状纳米TiO₂主要是以银粉、线状纳米TiO₂和PVP为原料制备而成的，线状纳米TiO₂形成了良好分散性的网状基底，银分散于线状纳米TiO₂上，通过用量配比的调整，使得银均匀分散于线状纳米TiO₂上，为氧化石墨烯掺杂提供良好的活性位点和掺杂位。