CN105597726A - 一种复合光触媒水溶胶 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合光触媒水溶胶，由纳米稀土水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶组成，两者的重量比为1:80～100。首先按照质量比准确称量纳米稀土水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶，然后将两种水溶胶先后加入密封玻璃容器中，常温搅拌1h，混合均匀，最后加热玻璃容器，温度控制在90～110℃，匀速搅拌，反应6～8h，制得复合光触媒水溶胶。本发明复合光触媒水溶胶光催化性能优良，稳定性好，并且制备工艺简单。
Description
技术领域
本发明属于光触媒材料领域，涉及一种复合光触媒水溶胶。
背景技术
光触媒是一种以纳米级TiO2为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，其在光线的作用下，产生强烈催化降解功能，能降解有毒有害气体、杀灭多种细菌，还具备除臭、抗污、净化空气等功能。但是TiO2的半导体禁带宽度是3.2电子伏，只能吸收紫外光区的光线，所以影响了光触媒材料的光催化性能。
目前光触媒产品有两种形态：粉体和溶胶，溶胶状光触媒便于喷涂施工，应用广泛，但光触媒溶胶同样存在吸收光线区较窄的弊端，如何提高TiO2的光催化活性是提高光触媒产品的光催化性能的关键。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种复合光触媒水溶胶，克服了传统TiO2水溶胶光触媒产品光催化活性低的弊端，以两种具有光催化活性的水溶胶进行复合，发挥协同作用，提高了光触媒的光催化性能，有利于光触媒新产品的开发，有助于光触媒的推广应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种复合光触媒水溶胶，由纳米稀土水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶组成，其特征在于，所述纳米稀土水溶胶的固含量为1～2wt%，所述纳米二氧化钛水溶胶的固含量为1～3wt%，所述纳米稀土水溶胶和所述纳米二氧化钛水溶胶的重量比为1:80～100。
优选的，所述的纳米稀土水溶胶为稀土钇的水溶胶。
优选的，所述的纳米稀土水溶胶的粒径分布为5～10nm。
优选的，所述的纳米稀土水溶胶是采用中国专利ZL201010564497.1的工艺制备而成的。
优选的，所述的纳米二氧化钛水溶胶的粒径分布为5～10nm。
优选的，所述的纳米二氧化钛水溶胶是采用专利申请号为201210547853.8公布的制备方法制备而成的。
本发明还提供了一种复合光触媒水溶胶的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照质量比准确称量纳米稀土水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶；
（2）将两种水溶胶先后加入密封玻璃容器中，常温搅拌1h，混合均匀；
（3）加热玻璃容器，温度控制在90～110℃，匀速搅拌，反应6～8h，制得复合光触媒水溶胶。
本发明的有益效果有：
（1）本发明复合光触媒水溶胶的光催化性能优良，稳定性好；
（2）本发明复合光触媒水溶胶的制备方法工艺简单。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种复合光触媒水溶胶，由纳米稀土钇水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶组成，所述纳米稀土钇水溶胶的固含量为1wt%，所述纳米二氧化钛水溶胶的固含量为1.5wt%，所述纳米稀土水钇溶胶和所述纳米二氧化钛水溶胶的重量比为1:80。
制备步骤如下：
（1）纳米稀土钇水溶胶的制备：氯化钇溶液浓度为1.0mol/L，pH为2.0，取此溶液440ml放在35℃水浴，加8ml双氧水，不断搅拌，取浓氨水170ml，加水940ml，混合后28℃稍加热后快速倒入上述溶液，温度调至65℃，水浴3h，升到95℃，搅拌35min后，抽滤，洗涤，在滤饼中加入10ml浓度为69%的浓硝酸，加800ml水，80℃搅拌40分钟后，得到无色透明溶胶，即为纳米稀土钇水溶胶，该水溶胶的粒径分布为5～10nm；
（2）纳米二氧化钛水溶胶的制备：将工业级硫酸氧钛溶于去离子水中，常温下配置1L钛盐水溶液，充分溶解后过滤去除杂质，得到钛盐水溶液；然后向钛盐水溶液中缓慢滴加氢氧化钠水溶液，调控pH值，形成混浊胶体状溶液，即钛的氢氧化物混浊液，然后真空抽滤，得到氢氧化钛的膏状物，用去离子水反复清洗，抽滤，最后得到纯度较高的氢氧化钛固体；将其重新分散入去离子水中，采用高速搅拌装置强烈搅拌3h，边搅拌边缓慢滴加氯酸强氧化剂，得到一种黄色混浊的悬浊液；将得到的悬浊液转移到反应釜中进行热处理，热处理的温度控制在100℃，热处理的时间大约9h，得到纳米二氧化钛水溶胶，该水溶胶的粒径分布为5～10nm；
（3）复合光触媒水溶胶的制备：首先按照质量比准确称量纳米稀土钇水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶，然后将两种水溶胶先后加入密封玻璃容器中，常温搅拌1h，混合均匀，最后加热玻璃容器，温度控制在100℃，匀速搅拌，反应8h，制得复合光触媒水溶胶。
本实施例复合光触媒水溶胶稳定性好，粒径分布为5～10nm，光催化性能优良，光催化性能检测结果显示，与纳米二氧化钛水溶胶（固含量为1.5wt%）相比较，该复合光触媒水溶胶的光催化性能（对目标物的降解率）提高了28%。
实施例2
一种复合光触媒水溶胶，由纳米稀土钇水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶组成，所述纳米稀土钇水溶胶的固含量为1.5wt%，所述纳米二氧化钛水溶胶的固含量为1.5wt%，所述纳米稀土水钇溶胶和所述纳米二氧化钛水溶胶的重量比为1:100。
制备步骤如下：
（1）纳米稀土钇水溶胶的制备：同实施例1步骤；
（2）纳米二氧化钛水溶胶的制备：同实施例1步骤；
（3）复合光触媒水溶胶的制备：首先按照质量比准确称量纳米稀土钇水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶，然后将两种水溶胶先后加入密封玻璃容器中，常温搅拌1h，混合均匀，最后加热玻璃容器，温度控制在100℃，匀速搅拌，反应7h，制得复合光触媒水溶胶。
本实施例复合光触媒水溶胶稳定性好，粒径分布为5～10nm，光催化性能优良，光催化性能检测结果显示，与纳米二氧化钛水溶胶（固含量为1.5wt%）相比较，该复合光触媒水溶胶的光催化性能（对目标物的降解率）提高了35%。
实施例3
一种复合光触媒水溶胶，由纳米稀土钇水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶组成，所述纳米稀土钇水溶胶的固含量为2wt%，所述纳米二氧化钛水溶胶的固含量为1.5wt%，所述纳米稀土水钇溶胶和所述纳米二氧化钛水溶胶的重量比为1:100。
制备步骤同实施例1。
本实施例复合光触媒水溶胶稳定性好，粒径分布为5～10nm，光催化性能优良，光催化性能检测结果显示，与纳米二氧化钛水溶胶（固含量为1.5wt%）相比较，该复合光触媒水溶胶的光催化性能（对目标物的降解率）提高了42%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种复合光触媒水溶胶，由纳米稀土水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶组成，其特征在于，所述纳米稀土水溶胶的固含量为1～2wt%，所述纳米二氧化钛水溶胶的固含量为1～3wt%，所述纳米稀土水溶胶和所述纳米二氧化钛水溶胶的重量比为1:80～100。
2.根据权利要求1所述的复合光触媒水溶胶，其特征在于，所述的纳米稀土水溶胶为稀土钇的水溶胶。
3.根据权利要求1所述的复合光触媒水溶胶，其特征在于，所述的纳米稀土水溶胶的粒径分布为5～10nm。
4.根据权利要求1所述的复合光触媒水溶胶，其特征在于，所述的纳米二氧化钛水溶胶的粒径分布为5～10nm。
5.一种根据权利要求1所述的复合光触媒水溶胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按照质量比准确称量纳米稀土水溶胶和纳米二氧化钛水溶胶；
（2）将两种水溶胶先后加入密封玻璃容器中，常温搅拌1h，混合均匀；
（3）加热玻璃容器，温度控制在90～110℃，匀速搅拌，反应6～8h，制得复合光触媒水溶胶。
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Application publication date: 20160525 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |