[发明专利]一种TiO2

说明书

本发明公开了一种TiO₂/Na₃NiF₆复合光催化剂及制备方法，属于光催化技术领域，本申请的TiO₂/Na₃NiF₆复合光催化剂制备方法为将铁尾矿砂中加入NaOH进行熔融处理制备得到铁尾矿溶液，铁尾矿溶液和氟钛酸铵进行水热反应制得。本申请制得的TiO₂/Na₃NiF₆复合光催化剂具有优良的光催化性能，并且充分利用了固体废物铁尾矿砂，变废为宝。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，涉及一种TiO₂/Na₃NiF₆复合光催化剂及制备方法。

背景技术

全球变暖、臭氧层破坏和生物多样性的消失等环境问题已经严重的威胁着人类的继续繁衍和生存。在各种环境污染中，最普遍、最主要和影响最大的是化学污染。

光触媒也叫光催化剂，是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称。半导体光催化技术作为一种新型的环境污染物削减技术，它利用半导体氧化物材料在光照下表面能够受激活化，有效氧化分解有机物、还原重金属离子等特性，抗菌和清除异味。具有代表性的光触媒材料是二氧化钛，它能在光照射下产生强氧化性的物质(如羟基自由基、氧气等)，并且可用于分解有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等。日常生活中，光触媒能有效地降解空气中有毒有害气体如甲醛等，高效净化空气；同时，能够有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。

国内不同地区的铁尾矿以及典型国外铁尾矿中主要矿物成分为石英、方解石、蒙脱石、白云石、赤铁矿以及长石等，由此，铁尾矿砂的主要成分包括硅、铝、铁、钙、镁等元素。根据铁尾矿砂的组成可知，铁尾矿砂中含有多种有价金属，这一特点使得铁尾矿砂具有更为广泛的应用。若能将固体废物铁尾矿砂引入到光催化领域，进而资源化利用，不但可以创造可观的经济价值，还可以变废为宝，为工业废物的回收再利用提供新出路。

发明内容

本发明提供了一种TiO₂/Na₃NiF₆复合光催化剂及制备方法，该复合光催化剂充分利用铁尾矿砂作为原料，制备工艺简单，制得的TiO₂/Na₃NiF₆复合光催化剂性能稳定、具有优良的光催化性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种TiO2/Na₃NiF₆复合光催化剂，该光催化剂由铁尾矿砂加碱处理后和氟钛酸铵进行水热反应制得。

一种TiO2/Na₃NiF₆复合光催化剂的制备方法包括以下步骤：

S1：前处理：镍坩埚在高温下灼烧，冷却备用，铁尾矿砂烘干，研磨，过筛；

S2：铁尾矿溶液制备：准确称取步骤S1中的铁尾矿砂，置于镍坩埚中，灼烧，放冷，加NaOH颗粒，混匀，加热熔融，取出放冷，交替加入少量热水和稀硝酸将熔融物浸出，倒入烧杯中，再滴加稀硝酸使铁尾矿溶液澄清，然后转移至容量瓶中，加入去离子水定容；

S3：在烧杯中加入氟钛酸铵，加入少量去离子水，搅拌，溶化，另取步骤 S2中的铁尾矿溶液，将氟钛酸铵溶液倒入铁尾矿溶液中，搅拌，滴加NaOH溶液调节pH值，停止搅拌，倒入水热釜内，然后将水热釜加热；

S4：取出水热釜，将水热釜中的溶液过滤，之后洗涤、抽滤三次，得到粉体；

S5：向粉体中加入去离子水，超声4h后进行离心；重复三次，将所得粉体放入干燥箱中烘干10h；

S6：粉体烘干后放在研钵内研磨，密封。