專利名稱：一種負(fù)載納米TiO₂光催化劑轉(zhuǎn)盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光催化劑制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。
背景技術(shù)：
目前，光催化劑的研究和應(yīng)用已有多種文獻(xiàn)報(bào)道，其中對(duì)固定相二氧化鈦催化劑的研究尤為活躍。二氧化鈦催化劑的載體一般選用石英砂，玻璃珠等硅酸鹽材料。這些催化劑填充反應(yīng)器實(shí)際應(yīng)用時(shí)，因光降解床中的催化劑堆積密實(shí)，絕大部分紫外光線被載體所阻擋，從而阻礙了紫外光線在反應(yīng)器中的傳播和均勻分布，僅形成一個(gè)層面的有效催化區(qū)，降低了紫外光能的利用率。對(duì)于二氧化鈦膜催化劑的研究，目前多集中于對(duì)貴金屬沉積、過渡金屬鹽的參雜和半導(dǎo)體材料的參雜，對(duì)于表面的宏觀修飾研究很少。而對(duì)于光催化過程中增加紫外光通量及其傳播距離方面的研究未見報(bào)道。另外，固定相催化劑的負(fù)載強(qiáng)度也是光催化劑使用壽命的重要指標(biāo)之一，并且光催化劑膜的脫落會(huì)產(chǎn)生二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，從整體上提高光催化效率而提供一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤盤片以鐵為載體，在表面上鍍有TiO2光催化劑膜，鍍膜中摻雜有鎘，在微觀狀態(tài)下膜表面呈凹凸?fàn)?。鍍膜中所含二氧化鈦粒子?0 15nm。鍍膜中所含二氧化鎘粒子為15 25nm。本發(fā)明的制備方法
(1)取一定量的硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加碳酸鈉溶液，直至沉淀完全；
(2)對(duì)沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入一定量的冰醋酸，使其完全溶解；
(3)再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)；
(4)把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為3 5mm ；
(5)先在80°恒溫下反復(fù)烘干2 3小時(shí)，再在800°C 1000°C下程序升溫煅燒3 4小時(shí)，即可得到摻鎘的納米級(jí)TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。本發(fā)明的應(yīng)用方法調(diào)節(jié)廢水的pH值為3. O 4. O ;在廢水中加入I 3ppm的Fe2+和O. I O. 3ppm的H2O2 ;讓廢水以120 220L/min流速通過光催化容器，啟動(dòng)紫外燈照射；在紫外光30分鐘內(nèi)的光催化降解率達(dá)到90%以上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于以玻璃彈簧為載體，可有效提高紫外光在催化床中的照射面積，與玻璃珠為載體所制催化劑相比，可提高3倍以上，提高光催化降解污染物的效率，達(dá)到減少二次污染的目的。
具體實(shí)施例方式案例I :取80g硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加5g碳酸鈉溶液，直至沉淀完全；對(duì)沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入20g冰醋酸，使其完全溶解；再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加5g鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)；把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為3mm ;先在80°恒溫下反復(fù)烘干2小時(shí)，再在800°C下程序升溫煅燒3小時(shí)，即可得到摻鎘的納米級(jí)TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。經(jīng)過負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤處理的廢水，光催化降解率達(dá)到90%以上。案列2 :取IOOg硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加IOg碳酸鈉溶液，直至沉淀完全；對(duì)沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入30g冰醋酸，使其完全溶解；再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加IOg鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)；把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為4mm ;先在80°恒溫下反復(fù)烘干2. 5小時(shí)，再在900°C下程序升溫煅燒3. 5小時(shí)，即可得到摻鎘的納米級(jí)TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。經(jīng)過負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤處理的廢水，光催化降解率達(dá)到90 %以上。案例3 -M 120g硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加15g碳酸鈉溶液，直至沉淀完全；對(duì)沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入40g冰醋酸，使其完全溶解；再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加15g鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)；把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為5mm ;先在80°恒溫下反復(fù)烘干3小時(shí)，再在100(TC下程序升溫煅燒4小時(shí)，即可得到摻鎘的納米級(jí)TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。經(jīng)過負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤處理的廢水，光催化降解率達(dá)到90%以上。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，其特征在于該轉(zhuǎn)盤盤片以鐵為載體，在表面上鍍有TiO2光催化劑膜，鍍膜中摻雜有鎘，在微觀狀態(tài)下膜表面呈凹凸?fàn)睢?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，其特征在于鍍膜中所含二氧化鈦粒子為10 15nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，其特征在于鍍膜中所含二氧化鎘粒子為15 25nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，其特征在于制備方法為 (1)取一定量的硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加碳酸鈉溶液，直至沉淀完全； (2)對(duì)沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入一定量的冰醋酸，使其完全溶解； (3)再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)； (4)把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為3 5mm ； (5)先在80°恒溫下反復(fù)烘干2 3小時(shí)，再在800°C 1000°C下程序升溫煅燒3 4小時(shí)，即可得到摻鎘的納米級(jí)TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤盤片以鐵為載體，在表面上鍍有TiO2光催化劑膜，鍍膜中摻雜有鎘，在微觀狀態(tài)下膜表面呈凹凸?fàn)?。凹凸面的存在可有效增加光催化劑的比表面積；紫外光通過玻璃彈簧的空隙，可有效提高紫外光通量和傳遞距離，使光催化降解床中更多的TiO2膜表面受到光的照射，提高光催化降解污染物的效率。
文檔編號(hào)B01J23/80GK102974355SQ201210532278
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者郭迎慶, 李伯平, 李錦宇 申請(qǐng)人:常州大學(xué)