CN104984750A - 制备光催化剂的方法以及光催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了制备光催化剂的方法及光催化剂,制备光催化剂的方法包括:(1)将纳米TiO2负载于玻璃纤维布上,以便获得基材;(2)将金属银沉积在基材上,以便获得光催化剂。利用本发明的该方法,能够快速有效地制备获得效果优异的光催化剂,且该方法步骤简单,操作方便,而且制备获得的光催化剂具有优异的催化效果。
Description
技术领域
本发明涉及室内空气净化领域,具体地,涉及制备光催化剂的方法以及光催化剂。
背景技术
挥发性有机污染物(VOCs)一直以来都是室内环境污染的头号公敌,长期接触对人体的生命健康造成了严重影响。传统的处理室内环境污染的方法如吸附净化法、臭氧氧化法等在一定程度上对处理有机物污染具有积极的作用;但是从长远发展来看,这些污染处理的方法也因其自身局限性而受到了约束。例如:传统的物理吸附的方法不能从根本上彻底除去污染物,它只是改变污染物的物理形态,而且吸附剂在吸附完成以后需经过进一步的再生处理才能再次利用,利用效率比较低。因此,以二氧化钛(TiO2)为主导的半导体光催化氧化法作为一种新兴环境净化技术,受到了人们的广泛关注。TiO2具有质优价廉、化学性质稳定、光催化活性高的特点,主要原理是在紫外光激发下产生具有强氧化能力的空穴以及其它活性氧基团,将室内环境中的VOCs彻底分解成CO2和H2O。然而在实际应用过程中,TiO2光催化剂也存在一些不足之处。首先,TiO2的光催化只能接受紫外光的照射才能被激发,对可见光的响应较差。其次,TiO2被激发产生的光生电子空穴对极容易复合,降低了光催化净化效率。最后,在室内环境中,TiO2光催化材料大多以粉末状态呈现,缺少有效地载体支撑,对有机物的吸附能力有限。这些都成为TiO2在室内环境净化方面的限定性因素。
因而,目前关于光催化剂的研究仍有待深入。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种光催化效果优异的光催化剂。
本发明是基于发明人的以下发现而完成的:玻璃纤维布(FGC)是一种由玻璃纤维纵横交错形成的无机非金属网状材料,它具有优异的机械强度和良好的耐热性、抗腐蚀性。发明人在研究过程中发现,由于玻璃纤维形成的纵横交错的结构,当将催化剂负载于玻璃纤维布上时,FGC具有较大的光照面积和比表面积,可以为有机物的吸附提供便利,有效地提高光催化剂的使用效率,适宜作为光催化剂的载体。与此同时,当Ag与TiO2复合时,Ag粒子可以通过表面等离子体效应克服其与TiO2的肖特基势垒而发生电子转移,既减少光生电子和空穴的复合,又有利于催化剂对可见光的吸收和利用。鉴于此,发明人提出了一种制备光催化剂的方法以及一种光催化剂。
因此,在本发明的第一方面,本发明提供了一种制备光催化剂的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:将玻璃纤维布于300-600摄氏度下煅烧1-5小时,以便获得经过煅烧的玻璃纤维布;将所述经过煅烧的玻璃纤维布分别浸入0.05-2.0mol/L NaOH溶液和0.05-2.0mol/L HCl溶液中30-90分钟,以便获得经过洗涤的玻璃纤维布;将经过洗涤的玻璃纤维布进行水洗,并于100摄氏度下进行干燥,以便获得经过预处理的玻璃纤维布;将钛源溶于无水乙醇中,以便获得第一混合溶液;将冰乙酸、去离子水和无水乙醇混合,以便获得第二混合溶液;将所述第一混合溶液和所述第二混合溶液混合,以便获得溶胶;将所述经过预处理的玻璃纤维布浸入所述溶胶中1-10分钟,然后于100摄氏度下进行烘干处理;将所述烘干处理得到的产品于400-600摄氏度下煅烧4-6小时,以便获得基材;以及将所述基材浸入金属银的盐溶液中1-10分钟,然后置于紫外光灯管下照射60-300分钟,以便获得光催化剂。发明人发现,本发明的该方法制备步骤简单,流程简便,有利于大规模应用和生产,可作为光催化剂在环保领域广泛应用。而且,在该方法中,采用玻璃纤维布为载体,其纵横交错的网状结构能够为TiO2提供更多的附着点,提高了对于污染物的降解效率,而且,本发明的制备方法有利于TiO2介孔结构的形成,进而能够增加催化剂表面的催化活性位,有利于对污染物的吸附作用以及反应的进行,同时,负载金属银的步骤能够增加金属银与TiO2多孔薄膜的接触面积,进而增强两者的界面耦合作用,有利于光生电子空穴对的转移,具有很好的催化活性。
在本发明的第二方面,本发明提供了一种制备光催化剂的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:(1)将纳米TiO2负载于玻璃纤维布上,以便获得基材;(2)将金属银沉积在基材上,以便获得光催化剂。发明人发现,利用本发明的该方法,能够快速有效地制备获得效果优异的光催化剂,且该方法步骤简单,操作方便,而且制备获得的光催化剂具有优异的催化效果。
根据本发明的实施例,步骤(1)可以进一步包括:(1-1)将钛源溶于无水乙醇中,得到第一混合溶液;(1-2)将冰乙酸、去离子水和无水乙醇混合,得到第二混合溶液;(1-3)将第一混合溶液和第二混合溶液混合,得到溶胶;(1-4)将玻璃纤维布浸入溶胶中1-10分钟,然后于100摄氏度下进行烘干处理;以及(1-5)将步骤(1-4)得到的产品于400-600摄氏度下煅烧4-6小时,得到基材。由此,能够快速有效地制备获得负载有纳米二氧化钛的基材,有利于后续步骤的进行以及提高制备光催化剂的效率。
根据本发明的实施例,钛源为选自四氯化钛、硫酸钛和钛酸四丁酯中的至少一种。
根据本发明的实施例,将第一混合溶液和第二混合溶液混合进一步包括:将第二混合溶液滴加到第一混合溶液中,并将所得到的混合物搅拌3.0-5.0小时。
根据本发明的实施例,基材上负载纳米二氧化钛的量为14.375±5%/平方米。
根据本发明的实施例,步骤(2)进一步包括:(2-1)提供金属银的盐溶液;(2-2)将基材浸入金属银的盐溶液中1-10分钟;(2-3)将步骤(2-2)得到的产品置于紫外光灯管下照射60-300分钟。
根据本发明的实施例,金属银的盐溶液为硝酸银溶液,硝酸银溶液的浓度为0.1mol/L。
根据本发明的实施例,在进行步骤(1)之前,可以预先对玻璃纤维布进行预处理,预处理包括:(a)于300-600摄氏度下,将玻璃纤维布煅烧1-5小时;(b)将经过煅烧的玻璃纤维布分别浸入0.05-2.0mol/L的氢氧化钠溶液和0.05-2.0mol/L的盐酸溶液中30-90分钟;(c)将步骤(b)中所得到的产品进行水洗,并将水洗后的产品于60-120摄氏度下干燥10小时。
在本发明的第三方面,本发明提供了一种光催化剂。根据本发明的实施例,该光催化剂是通过前面所述的制备光催化剂的方法制备的。发明人发现,该光催化剂采用玻璃纤维布作为载体,具有较大的光照面积和比表面积,可以为有机物的吸附提供便利,有效地提高光催化剂的使用效率,且同时负载允和二氧化钛,当Ag与TiO2复合时,Ag粒子可以通过表面等离子体效应克服其与TiO2的肖特基势垒而发生电子转移,既减少光生电子和空穴的复合,有利于催化剂对可见光的吸收和利用,由此,本发明的该光催化剂具有优异的光催化效果。
在本发明的第四方面,本发明提供了一种光催化剂。根据本发明的实施例,该光催化剂包括:金属银;纳米二氧化钛;以及玻璃纤维布,其中,金属银和纳米二氧化钛负载于玻璃纤维布上。发明人发现,该光催化剂具有较大的比表面积和光照面积,有利于有机物的吸附及提高光催化剂的利用率,另外,同时采用银和二氧化钛,能够有效抑制二氧化钛被激发产生的光生电子空穴对符合,从而能够大大提高光催化净化效率。
本发明至少具有以下有益效果:
1、根据本发明的实施例,采用玻璃纤维布对TiO2催化剂进行负载,由于玻璃纤维布的特殊结构,对于光催化降解气相挥发性有机污染物的活性的提高有促进作用,玻纤布纵横交错的网状结构能够为TiO2提供更多的附着点,提高了对于污染物的降解效率。
2、根据本发明的实施例,以玻璃纤维布为载体,通过溶胶-凝胶的方法制备了TiO2光催化剂,其制备过程有利于TiO2介孔结构的形成,进而增加了催化剂表面的催化活性位,有利于对污染物的吸附作用以及反应的进行。
3、根据本发明的实施例,通过简单光化学还原的方法在基材的表面沉积了一层Ag纳米层,增加了其与TiO2多孔薄膜的接触面积,增强了两者的界面耦合作用,有利于光生电子空穴对的转移,具有很好的催化活性。
4、根据本发明的实施例,制备光催化剂过程采用溶胶-凝胶及光化学还原方法,制备方法简单,流程简便,有利于大规模应用和生产,可作为光催化剂在环保领域广泛应用。
附图说明
图1显示了根据本发明实施例的制备光催化剂的方法的流程示意图;
图2显示了根据本发明实施例的制备光催化剂的方法的流程示意图;
图3显示了根据本发明实施例的制备光催化剂的方法的流程示意图;以及
图4显示了根据本发明实施例的制备光催化剂的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的第一方面,本发明提供了一种制备光催化剂的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:将玻璃纤维布于300-600摄氏度下煅烧1-5小时,以便获得经过煅烧的玻璃纤维布;将所述经过煅烧的玻璃纤维布分别浸入0.05-2.0mol/L NaOH溶液和0.05-2.0mol/L HCl溶液中30-90分钟,以便获得经过洗涤的玻璃纤维布;将经过洗涤的玻璃纤维布进行水洗,并于100摄氏度下进行干燥,以便获得经过预处理的玻璃纤维布;将钛源溶于无水乙醇中,以便获得第一混合溶液;将冰乙酸、去离子水和无水乙醇混合,以便获得第二混合溶液;将所述第一混合溶液和所述第二混合溶液混合,以便获得溶胶;将所述经过预处理的玻璃纤维布浸入所述溶胶中1-10分钟,然后于100摄氏度下进行烘干处理;将所述烘干处理得到的产品于400-600摄氏度下煅烧4-6小时,以便获得基材;以及将所述基材浸入金属银的盐溶液中1-10分钟,然后置于紫外光灯管下照射60-300分钟,以便获得光催化剂。发明人发现,本发明的该方法制备步骤简单,流程简便,有利于大规模应用和生产,可作为光催化剂在环保领域广泛应用。而且,在该方法中,采用玻璃纤维布为载体,其纵横交错的网状结构能够为TiO2提供更多的附着点,提高了对于污染物的降解效率,而且,本发明的制备方法有利于TiO2介孔结构的形成,进而能够增加催化剂表面的催化活性位,有利于对污染物的吸附作用以及反应的进行,同时,负载金属银的步骤能够增加金属银与TiO2多孔薄膜的接触面积,进而增强两者的界面耦合作用,有利于光生电子空穴对的转移,具有很好的催化活性。
在本发明的第二方面,本发明提供了一种制备光催化剂的方法。根据本发明的实施例,参照图1,该方法可以包括以下步骤:
S100:将纳米TiO2负载于玻璃纤维布上,以便获得基材。
根据本发明的实施例,参照图2,步骤S100可以进一步包括:
S110:将钛源溶于无水乙醇中,得到第一混合溶液。
根据本发明的实施例,钛源的具体种类不受特别限制,只要能够有效提供钛元素,并在经过后续处理后能够有效生成二氧化钛即可,本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。在本发明的一些实施例中,钛源可以为选自四氯化钛、硫酸钛和钛酸四丁酯中的至少一种。由此,原料易得且价格低廉,有利于降低成本。
S120:将冰乙酸、去离子水和无水乙醇混合,得到第二混合溶液。
S130:将第一混合溶液和第二混合溶液混合,得到溶胶。
根据本发明的实施例,将第一混合溶液和第二混合溶液混合进一步包括:将第二混合溶液滴加到第一混合溶液中,并将所得到的混合物搅拌3.0-5.0小时。由此,能够在最适合的条件下生成溶胶。
S140:将玻璃纤维布浸入溶胶中1-10分钟,然后于100摄氏度下进行烘干处理。由此,能够有效将溶胶负载于玻璃纤维布上,步骤简单,操作容易。
本领域技术人员可以理解,玻璃纤维布浸入溶胶中的时间,可以根据溶胶负载于玻璃纤维布上的实际情况进行适当调节。在本发明的一些实施例中,烘干处理可以于100摄氏度的烘箱中进行。由此,设备简单,操作方便,易于实现。
S150:将步骤S140得到的产品于400-600摄氏度下煅烧4-6小时,得到基材。由此,负载于玻璃纤维布上的溶胶能够快速有效地转化为纳米二氧化钛,用于光催化。
由此,通过步骤S100,能够快速有效地制备获得负载有纳米二氧化钛的基材,有利于后续步骤的进行以及提高制备光催化剂的效率。根据本发明的实施例,基材上负载纳米二氧化钛的量可以为14.375±5%/平方米。本领域技术人员可以理解,基材上负载纳米二氧化钛的量可以通过调整钛源的浓度、玻璃纤维布浸入溶胶中的时间等参数进行适当调整。
根据本发明的实施例,在进行步骤S100之前,可以预先对玻璃纤维布进行预处理,以利于纳米二氧化钛和金属银的负载,提高结合力。在本发明的一些实施例中,参照图3,预处理可以包括以下步骤:
S101:于300-600摄氏度下,将玻璃纤维布煅烧1-5小时。由此,能够有效除去玻璃纤维布表面存在的有机杂质。
S102:将经过煅烧的玻璃纤维布分别浸入0.05-2.0mol/L的氢氧化钠溶液和0.05-2.0mol/L的盐酸溶液中30-90分钟。由此,能够有效除去玻璃纤维布表面可能存在的其他化合物。
S103:将步骤S102中所得到的产品进行水洗,并将水洗后的产品于60-120摄氏度下干燥10小时。由此,能够有效清除玻璃纤维布表面的残留溶液,并获得干燥的玻璃纤维布,有利于后续步骤的进行。
本领域技术人员可以理解,经过预处理的玻璃纤维布在负载二氧化钛和银之前,可以预先进行裁剪,具体地,可以根据实际需要将玻璃纤维布裁剪成所需要的不同形状以及尺寸。
S200:将金属银沉积在基材上,以便获得光催化剂。由此,能够快速有效地得到以玻璃纤维布为载体,同时负载有银和纳米二氧化钛的光催化剂,不仅步骤简单,操作方便,且制备获得的光催化剂具有优异的光催化效果。
根据本发明的实施例,参照图4,步骤S200可以进一步包括:
S210:提供金属银的盐溶液。根据本发明的实施例,金属银的盐溶液的具体种类不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。在本发明的一些实施例中,金属银的盐溶液为硝酸银溶液,且硝酸银溶液的浓度为0.1mol/L。由此,能够为金属银沉积于基材上提供最适合的环境,进而提高制备光催化剂的效率。
S220:将基材浸入金属银的盐溶液中1-10分钟。由此,能够有效使得金属银负载于基材上。本领域技术人员可以理解,基材浸入金属银的盐溶液中的时间可以根据实际负载情况、银的负载量等进行适当调整。
S230:将步骤S220得到的产品置于紫外光灯管下照射60-300分钟。由此,能够为光沉积反应提供最适合的反应条件,使得金属银能够有效沉积于基材上。
根据本发明的实施例,经过光沉积反应后,还可以进一步将制得的光催化剂进行水洗,以除去表面的灰尘、杂质或油污,水洗后的光催化剂可以进行真空干燥,以便获得所需要的光催化剂。
发明人发现,利用本发明的该方法,能够快速有效地制备获得效果优异的光催化剂,且该方法步骤简单,操作方便,而且现对于现有光催化剂,本发明的方法制备获得的光催化剂具有显著增强的催化效果。
在本发明的第三方面,本发明提供了一种光催化剂。根据本发明的实施例,该光催化剂是通过前面所述的制备光催化剂的方法制备的。发明人发现,该光催化剂采用玻璃纤维布作为载体,具有较大的光照面积和比表面积,可以为有机物的吸附提供便利,有效地提高光催化剂的使用效率,且同时负载允和二氧化钛,当Ag与TiO2复合时,Ag粒子可以通过表面等离子体效应克服其与TiO2的肖特基势垒而发生电子转移,既减少光生电子和空穴的复合,有利于催化剂对可见光的吸收和利用,由此,本发明的该光催化剂具有优异的光催化效果。
在本发明的第四方面,本发明提供了一种光催化剂。根据本发明的实施例,该光催化剂包括:金属银;纳米二氧化钛;以及玻璃纤维布,其中,金属银和纳米二氧化钛负载于玻璃纤维布上。发明人发现,该光催化剂具有较大的比表面积和光照面积,有利于有机物的吸附及提高光催化剂的利用率,另外,同时采用银和二氧化钛,能够有效抑制二氧化钛被激发产生的光生电子空穴对符合,从而能够大大提高光催化净化效率。
下面详细描述本发明的实施例。
实施例1
首先,将玻璃纤维布进行预处理,其具体流程如下:首先将玻璃纤维布置于电炉中,于500℃恒温煅烧2h,以去除玻璃纤维布表面存在的有机杂质;然后将玻璃纤维布先后浸入1.0mol/L NaOH和1.0mol/L HCl的溶液中各30min,以去除表面可能存在的其它的化合物,然后将其取出再用大量去离子水冲洗;最后再于100℃的烘箱中干燥10h。然后,再将玻璃纤维布裁剪成20cm×20cm的正方形形状待用。预处理以后的玻璃纤维布表面呈现出明亮光滑的表观形貌。
然后,将17.0mL钛酸四丁酯加入到装有40.0mL无水乙醇的烧杯中搅拌0.5h,形成均匀的混合液A;同时,将5.0mL冰乙酸,6.0mL去离子水加入到盛有20.0mL无水乙醇的另一个烧杯中搅拌0.5h,形成均匀的混合液B;接着,将混合液B逐滴滴加到混合液A中,剧烈搅拌3.0h后可得到淡黄色透明溶胶;将上述步骤获得的经过预处理过的玻璃纤维布浸入上述溶胶中5min,取出后放置于100℃的烘箱中烘干,并再置于电炉中400℃恒温煅烧6h,得到基材。通过称量经过预处理的玻璃纤维布和获得基材的质量差,可以确定负载的TiO2薄膜的质量约为0.575g±5%即(0.546g-0.604g)。
接下来,将上述制备获得的基材浸于浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液中1min,取出后置于紫外光灯管下照射60min,进行光沉积反应;反应结束后将得到的产品进行水洗,然后进行真空干燥,即得光催化剂。
将上述制备获得光催化剂用于室内高浓度的挥发性有机污染物的光催化降解。结果表明,本发明制备获得的光催化剂具有很好的对甲醛、苯等的催化活性,在相对湿度为60%,苯的浓度为120ppm时,其催化效率最高可达到98%;在甲醛浓度为100ppm时,其催化效率最高可达到100%。
实施例2
首先,将玻璃纤维布进行预处理,其具体流程如下:首先将玻璃纤维布置于电炉中,于300℃恒温煅烧5h,以去除玻璃纤维布表面存在的有机杂质;然后将玻璃纤维布先后浸入0.05.0mol/L NaOH和0.05.0mol/L HCl的溶液中各90min,以去除表面可能存在的其它的化合物,然后将其取出再用大量去离子水冲洗;最后再于60℃的烘箱中干燥10h。然后,再将玻璃纤维布裁剪成20cm×20cm的正方形形状待用。预处理以后的玻璃纤维布表面呈现出明亮光滑的表观形貌。
然后,将17.0mL四氯化钛加入到装有40.0mL无水乙醇的烧杯中搅拌0.5h,形成均匀的混合液A;同时,将5.0mL冰乙酸,6.0mL去离子水加入到盛有20.0mL无水乙醇的另一个烧杯中搅拌0.5h,形成均匀的混合液B;接着,将混合液B逐滴滴加到混合液A中,剧烈搅拌5.0h后可得到淡黄色透明溶胶;将上述步骤获得的经过预处理过的玻璃纤维布浸入上述溶胶中3min,取出后放置于100℃的烘箱中烘干,并再置于电炉中500℃恒温煅烧5h,得到基材。
接下来,将上述制备获得的基材浸于浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液中5min,取出后置于紫外光灯管下照射180min,进行光沉积反应;反应结束后将得到的产品进行水洗,然后进行真空干燥,即得光催化剂。
将上述制备获得光催化剂用于室内高浓度的挥发性有机污染物的光催化降解。结果表明,该实施例中制备获得光催化剂能够实现与实施例1中制备获得的光催化剂相似的效果。
实施例3
首先,将玻璃纤维布进行预处理,其具体流程如下:首先将玻璃纤维布置于电炉中,于600℃恒温煅烧1h,以去除玻璃纤维布表面存在的有机杂质;然后将玻璃纤维布先后浸入2.0mol/L NaOH和2.0mol/L HCl的溶液中各30min,以去除表面可能存在的其它的化合物,然后将其取出再用大量去离子水冲洗;最后再于120℃的烘箱中干燥10h。然后,再将玻璃纤维布裁剪成20cm×20cm的正方形形状待用。预处理以后的玻璃纤维布表面呈现出明亮光滑的表观形貌。
然后,将17.0mL硫酸钛加入到装有40.0mL无水乙醇的烧杯中搅拌0.5h,形成均匀的混合液A;同时,将5.0mL冰乙酸,6.0mL去离子水加入到盛有20.0mL无水乙醇的另一个烧杯中搅拌0.5h,形成均匀的混合液B;接着,将混合液B逐滴滴加到混合液A中,剧烈搅拌4.0h后可得到淡黄色透明溶胶;将上述步骤获得的经过预处理过的玻璃纤维布浸入上述溶胶中10min,取出后放置于100℃的烘箱中烘干,并再置于电炉中600℃恒温煅烧4h,得到基材。
接下来,将上述制备获得的基材浸于浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液中10min,取出后置于紫外光灯管下照射300min,进行光沉积反应;反应结束后将得到的产品进行水洗,然后进行真空干燥,即得光催化剂。
将上述制备获得光催化剂用于室内高浓度的挥发性有机污染物的光催化降解。结果表明,该实施例中制备获得光催化剂能够实现与实施例1中制备获得的光催化剂相似的效果。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种制备光催化剂的方法,其特征在于,包括:
将玻璃纤维布于300-600摄氏度下煅烧1-5小时,以便获得经过煅烧的玻璃纤维布;
将所述经过煅烧的玻璃纤维布分别浸入0.05-2.0mol/L NaOH溶液和0.05-2.0mol/LHCl溶液中30-90分钟,以便获得经过洗涤的玻璃纤维布;
将所述经过洗涤的玻璃纤维布进行水洗,并于100摄氏度下进行干燥,以便获得经过预处理的玻璃纤维布;
将钛源溶于无水乙醇中,以便获得第一混合溶液;
将冰乙酸、去离子水和无水乙醇混合,以便获得第二混合溶液;
将所述第一混合溶液和所述第二混合溶液混合,以便获得溶胶;
将所述经过预处理的玻璃纤维布浸入所述溶胶中1-10分钟,然后于100摄氏度下进行烘干处理;
将所述烘干处理得到的产品于400-600摄氏度下煅烧4-6小时,以便获得基材;
将所述基材浸入金属银的盐溶液中1-10分钟,然后置于紫外光灯管下照射60-300分钟,以便获得光催化剂。
2.一种制备光催化剂的方法,其特征在于,包括:
(1)将纳米TiO2负载于玻璃纤维布上,以便获得基材;
(2)将金属银沉积在所述基材上,以便获得所述光催化剂。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)进一步包括:
(1-1)将钛源溶于无水乙醇中,得到第一混合溶液;
(1-2)将冰乙酸、去离子水和无水乙醇混合,得到第二混合溶液;
(1-3)将所述第一混合溶液和所述第二混合溶液混合,得到溶胶;
(1-4)将玻璃纤维布浸入所述溶胶中1-10分钟,然后于100摄氏度下进行烘干处理;
(1-5)将步骤(1-4)得到的产品于400-600摄氏度下煅烧4-6小时,得到所述基材。
4.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述钛源为选自四氯化钛、硫酸钛和钛酸四丁酯中的至少一种。
5.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述将所述第一混合溶液和所述第二混合溶液混合进一步包括:
将所述第二混合溶液滴加到所述第一混合溶液中,并将所得到的混合物搅拌3.0-5.0小时。
6.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述基材上负载所述纳米二氧化钛的量为14.375±5%/平方米。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)进一步包括:
(2-1)提供金属银的盐溶液;
(2-2)将所述基材浸入所述金属银的盐溶液中1-10分钟;
(2-3)将步骤(2-2)得到的产品置于紫外光灯管下照射60-300分钟。
8.根据权利要求1或7所述的方法,其特征在于,所述金属银的盐溶液为硝酸银溶液,所述硝酸银溶液的浓度为0.1mol/L。
9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在进行步骤(1)之前,可以预先对所述玻璃纤维布进行预处理,所述预处理包括:
(a)于300-600摄氏度下,将所述玻璃纤维布煅烧1-5小时;
(b)将经过煅烧的玻璃纤维布分别浸入0.05-2.0mol/L的氢氧化钠溶液和0.05-2.0mol/L的盐酸溶液中30-90分钟;
(c)将步骤(b)中所得到的产品进行水洗,并将水洗后的产品于60-120摄氏度下干燥10小时。
10.一种光催化剂,其特征在于,是通过权利要求1-9中任一项所述的方法制备的。
11.一种光催化剂,其特征在于,包括:
金属银;
纳米二氧化钛;以及
玻璃纤维布,
其中,所述金属银和所述纳米二氧化钛负载于所述玻璃纤维布上。
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