CN103920479B - 生物质改性TiO2可见光光催化剂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种生物质改性TiO2可见光光催化剂，即将钛的醇盐水解得到溶胶；在溶胶中加入生物质，搅拌；将溶胶烘干得到凝胶；将凝胶煅烧即可得到生物质改性TiO2可见光光催化剂。本方法反应条件温和，易于控制，设备简单，原料易得，合成过程简单，易于工业化生产，所制备的生物质改性TiO2光催化剂具有可见光光催化降解有机物的性能。可应用于空气、土壤及污水中有机污染物的光催化处理。
Description
技术领域
本发明属于催化剂的制备领域，特别涉及生物质改性TiO2可见光光催化剂的制备方法及其应用。
背景技术
TiO2具有高催化活性高、稳定性好、价格低廉、无毒、环境友好等特点，目前已广泛应用于废水处理、水纯化、空气净化、抗菌等领域。但由于其本身禁带宽度（≈3.2eV）较大，只能响应紫外光，太阳光利用率仅约为4 %，且光催化量子效率低，限制了工业化的应用。因此，对TiO2进行性能改善，提高TiO2在可见光范围内的光谱响应及其光催化量子效率具有重要的意义和应用价值，成为光催化领域研究热点之一。
生物质组成复杂，由木质素、纤维素、胺、芳香族化合物、醇、醛、酚、有机酸等有机物组成，含有C、H、O、N、B等非金属元素，还有少量的的K、Ca、Na、Mg、Fe等金属元素，生物质中细胞的毛细管结构使其具有大的表面积和多孔性。
利用生物质改性TiO2可能从以下几个方面影响多相光催化反应过程，从而提高光催化过程效率：
(1)有机无机杂化：有机-无机杂化材料在机械力学、光学、热学、生物学、电学等方面表现出来的比有机材料或无机材料优异的特性。生物质（农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便）中含有大量的木质素、纤维素、胺、芳香族化合物、醇、醛、酚、有机酸等有机物。利用生物质改性TiO2不仅保留了TiO2具有高光催化活性的性能，而且通过有机-无机杂化提高了TiO2可见光的利用率，同时生物质改性TiO2还能提高光生电子和空穴的分离效率，从而使生物质改性TiO2可见光光催化剂表现出优良的光电转换性能。
(2)非金属元素掺杂：利用生物质对TiO2进行改性，生物质中含有大量的非金属元素，通过非金属元素的加入，在TiO2晶格中引入氧空位，或用非金属元素取代部分氧空位，使TiO2的禁带窄化，从而吸收可见光，扩宽辐射光的响应范围，能够更加有效地利用可见光；非金属掺杂后TiO2体系的偶极矩变化，能使光生电子和空穴能更有效地分离，从而提高光催化性。
(3)金属元素掺杂：生物质中含有少量的金属元素，用生物质改性TiO2，在TiO2半导体中引入少量金属元素可使局部晶格发生畸变，在禁带中产生相应的杂质能级。施主、受主杂质能级可延长光生电子或空穴的寿命，提高光催化性能。掺杂同时还能改变能带结构，部分掺杂可减小禁带宽度，从而拓宽TiO2的光谱吸收范围，提高可见光的利用率。
(4)模板作用：悬浮相纯TiO2在使用过程中易凝聚失活、难回收，生物质具有大的表面积和多孔性，一方面，TiO2与生物质的复合可实现TiO2的固载，另一方面，可以获得高分散比表面大的负载型TiO2光催化剂，增加催化剂与污染物的接触面积，而且生物质本身可以做为吸附剂用于印染、重金属等工业废水的处理，吸附与光催化氧化相互协同作用，实现了污染物在光催化剂的附近大量的富集，从而提高降解效率和增大降解速率。
将以上几种作用有机结合在生物质改性的TiO2可见光光催化剂上，产生耦合效应，使光生电子和空穴能够瞬间被同时捕获构成完整的氧化-还原对，进而大大降低光生电子和光生空穴的重新结合机率和加速界面间电子转移，解决可见光光催化氧化过程效率低的重大难题。同时，利用生物质改性TiO2获得大比面积的可见光光催化剂，原料易得，价格低廉；不仅能解决光催化研究领域的技术难题，而且可以环境友好地利用我国庞大的生物质资源。
发明内容
本发明目的在于为土壤、空气和水质的光催化净化处理过程提供一种具有光催化降解有机污染物的生物质改性TiO2可见光光催化剂，该光催化剂既可以提高TiO2对可见光的吸收能力，又可以减少电子空穴对的复合几率，有效提高其可见光光催化性能。
催化剂的具体制备方法如下:
(1)在酸性（pH<5）或碱性(pH>7)的条件下将钛的醇盐水解，得到均匀透明TiO2含量为0.5~5.0wt%的TiO2溶胶，通过渗析法调节制得pH值为2~7的TiO2溶胶。
(2)将粉碎的生物质材料粉末加入TiO2溶胶中，其加入量为TiO2溶胶重量的0.1~20%，在室温下搅拌0.5~5h，制得生物质-TiO2溶胶混合物。
(3)将生物质-TiO2溶胶混合物烘干至凝胶状态。
(4)将凝胶状态的生物质-TiO2溶胶混合物在150~300℃煅烧1~5h得到生物质改性TiO2纳米可见光光催化剂。
（5）将本发明制备的生物质改性TiO2可见光光催化剂用于可见光或太阳光照射下的光催化反应，具有光催化降解有机物的性能。
所述的钛的醇盐是指钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯或钛酸四乙酯。
所述的生物质材料是指农作物或农作物废弃物、木材或木材废弃物、或食草性动物粪便。
所述的烘干是指微波烘干法，具体条件是：微波频率为2450 MHz，功率为500~800W。
所述的烘干是指在搅拌条件下加热烘干，加热的温度为70~120℃。
所述的渗析法是指将胶体放入半透膜袋中，再将此袋放入蒸馏水中，由于胶粒直径大于半透膜的微孔，不能透过半透膜，而小分子或离子可以透过半透膜，使杂质分子或离子进入水中而除去。
本发明有益效果：
本发明可见光催化剂制备方法工艺简单，原料廉价易得，易于控制，适于工业化生产和应用。制备出的生物质改性的TiO2可见光光催化剂比表面积大，可见光利用率高，可以显著提高量子效率，可用于处理工业污水、降解染料废水及室内有毒气体等。
附图说明
图1是实施例１制备的大豆秸秆改性TiO2可见光光催化剂的X射线衍射图。
图2是实施例１制备的大豆秸秆改性TiO2可见光光催化剂的紫外可见漫反射图。
图3是实施例１制备的大豆秸秆改性TiO2可见光光催化剂降解丙酮活性图。
图4是实施例2制备的牛粪改性TiO2可见光光催化剂降解罗丹明B活性图。
图5是实施例3制备的锯木屑改性TiO2可见光光催化剂降解甲基对硫磷活性图。
具体实施方式
实施例1
(1)将10毫升的钛酸四丁酯水解于90毫升的pH=5的酸性溶液中，得到均匀透明TiO2含量为2.3 wt%的TiO2溶胶，通过渗析法调节制得pH值为6的TiO2溶胶。
(2)将2克的大豆秸秆烘干、粉碎成200目后，加入到TiO2溶胶中，在室温下搅拌2h，制的大豆桔秆-TiO2溶胶混合物。
(3)将大豆秸秆-TiO2溶胶混合物采用微波烘干法制得大豆秸秆-TiO2凝胶，使用的微波频率为2450 MHz，功率为500W。
(4)将得到的大豆秸秆-TiO2凝胶在200℃的煅烧炉中煅烧5h，得到大豆秸秆改性TiO2纳米可见光光催化剂。
大豆秸秆改性TiO2可见光光催化剂的X射线衍射图和紫外可见漫反射图如图1和图2所示。
实施例2
(1) 将11毫升钛酸四异丙酯水解于89毫升的pH=3的酸性溶液中，得到均匀透明TiO2含量为3.0 wt%的TiO2溶胶，通过渗析法制得pH值为6的TiO2溶胶。
(2)将5克的干牛粪粉碎成100目后，加入到TiO2溶胶中，在室温下搅拌3h，制的干牛粪-TiO2溶胶混合物。
(3)将干牛粪-TiO2溶胶混合物在搅拌条件下加热烘干制得干牛粪-TiO2凝胶，加热的温度为120℃。
(4)将得到的干牛粪-TiO2凝胶在300℃的煅烧炉中煅烧3h，得到牛粪改性TiO2可见光光催化剂。
实施例3
(1) 将17.5毫升的钛酸四丁酯水解于82.5毫升的pH=8.5的碱性溶液中水解，得到均匀透明TiO2含量为4.0 wt%的TiO2溶胶，通过渗析法调节制得pH值为7的TiO2溶胶。
(2)将7克的锯木屑烘干研磨成150目后，加入TiO2溶胶中，在室温下搅拌1h，制的锯木屑-TiO2溶胶混合物。
(3)将锯木屑-TiO2溶胶混合物采用微波烘干法制得锯木屑-TiO2溶胶凝胶，使用的微波频率为2450 MHz，功率为600 W。
(4)将得到的凝胶在300℃煅烧3h得到锯木屑改性TiO2可见光光催化剂。
实施例4
可见光光催化反应的光源为置于双层玻璃夹套(通冷凝水)中的500 Ｗ卤钨灯，使用滤光片保证入射光为可见光(420 nm<λ<800 nm)，以420ppm的丙酮为有机物催化对象，以1.5 g (60-80目)实施例1制备的大豆秸秆改性TiO2为光催化剂，由在线色谱(HP6890，Porapak R填充柱)每隔20 min自动取样，丙酮的浓度用FID检测器定量分析。经过20h可见光光照，降解约380ppm的丙酮。
实施例５
可见光光催化反应的光源为置于双层玻璃夹套(通冷凝水)中的500 Ｗ卤钨灯，使用滤光片保证入射光为可见光(420 nm<λ<800 nm)，以80 mL的1×10~5 mol/L的罗丹明B溶液为有机物催化对象，以80 mg实施例1制备的实施例２制备的牛粪改性TiO2为光催化剂，取罗丹明B溶液进行紫外-可见光谱分析，根据样品554nm处吸光值来确定降解过程中罗丹明B浓度变化，经过3h可见光光照，罗丹明B的降解率为98.8%。
实施例6
可见光光催化反应的光源为置于双层玻璃夹套(通冷凝水)中的500 Ｗ卤钨灯，使用滤光片保证入射光为可见光(420 nm<λ<800 nm)，以80 mL的1.2×10-4 mol/L的甲基对硫磷溶液为有机物催化对象，以80 mg实施例3制备的锯木屑改性TiO2为光催化剂，取甲基对硫磷溶液进行紫外-可见光谱分析，根据样品265nm处吸光值来确定降解过程中甲基对硫磷溶液浓度变化，经过5h可见光光照，甲基对硫磷的降解率为97.1%。
Claims (3)
1.一种生物质改性TiO2可见光光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在pH<5或pH>7的条件下将钛的醇盐水解，得到均匀透明TiO2含量为0.5~5.0wt%的TiO2溶胶，通过渗析法调节制得pH值为2~7的TiO2溶胶；
(2)将粉碎的生物质材料粉末加入TiO2溶胶中，其加入量为TiO2溶胶重量的0.1~20%，在室温下搅拌0.5~5h，制得生物质-TiO2溶胶混合物；
(3)将生物质-TiO2溶胶混合物烘干至凝胶状态；
(4)将凝胶状态的生物质-TiO2溶胶混合物在150~300℃煅烧1~5h得到生物质改性TiO2纳米可见光光催化剂；
所述的生物质材料是指农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便，用量为TiO2溶胶用量的0.1-20%；
所述的烘干是微波烘干，微波频率为2450 MHz，功率为500-800 W；
所述的烘干是在搅拌条件下加热烘干，加热的温度为70-120℃；
所述的煅烧，温度为150-400℃，煅烧时间为1-5h。
2.根据权利要求1所述的生物质改性TiO2可见光光催化剂的制备方法，其特征是所述的钛的醇盐是指钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯或钛酸四乙酯。
3.一种如权利要求1制备方法所制备的生物质改性TiO2可见光光催化剂的应用，其特征是所述的生物质改性TiO2可见光光催化剂可用于空气、土壤及污水中有机污染物的光催化处理。
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
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| 《碳掺杂二氧化钛的制备及其可见光催化性能》;聂龙辉等;《湖北工业大学学报》;20111030;第26卷(第5期);26页 * |
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