CN108067236A - 一种凹凸棒土基催化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凹凸棒基催化剂的制备方法，由于TiO2的强亲水性，在处理废水后难以回收，需要将其负载于一定的载体上或者制备成膜；此外，常用的TiO2的光化学性能虽然较稳定，但其带隙能较大，达3.2eV，要在小于或等于387.5nm的紫外光下才能被激发，导致催化剂催化能力的下降。针对上述问题，本发明提供一种光催化活性强、可见光可催化、用于水处理易于分离的一种凹凸棒基复合催化剂的制备方法。

Description

一种凹凸棒土基催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及环保材料领域，尤其涉及一种凹凸棒基催化剂的制备方法。
技术背景
光催化技术用于环境污染物的降解受到了国内外学者的广泛重视。目前要求对空气及水污染治理过程本身也应该是环保的，即不能产生对人体和环境有害的副产品。光催化的作用过程就具有“绿色”特征，如光催化剂的安全性，在室温或接近室温的温度下起作用。在已被研究的催化剂中，TiO2被认为是较为理想的。但是，由于TiO2的强亲水性，在处理废水后难以回收，需要将其负载于一定的载体上或者制备成膜。经过载体负载或成膜处理后，催化剂的活性有所下降。此外，常用的TiO2的光化学性能虽然较稳定，但其带隙能较大，达3.2eV，要在小于或等于387.5nm的紫外光下才能被激发。另外一个影响半导体光催化剂催化效率的重要因素是光生电子和光生空穴的复合。由于电子和空穴极易复合，势必会降低高活性氧化基团的产率，导致催化剂催化能力的下降。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供一种光催化活性强、可见光可催化、用于水处理易于分离的一种凹凸棒基复合催化剂的制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的：
步骤1：取凹凸棒原土(以下称ATP)用一定浓度的盐酸进行酸化处理，过滤、洗涤直至去除C1-后放入烘箱中干燥，研磨得酸化ATP，然后将酸化ATP放人加热炉中在一定温度下煅烧制得改性ATP。
步骤2：在搅拌状态下将钛酸四正丁酯加入无水乙醇中，加完继续搅拌一定时间，标记此混合液为(1)溶液；二次蒸馏水与无水乙醇的混合液标记为(2)溶液；在搅拌状态下将(2)溶液慢慢滴加到(1)溶液中，滴加完后继续搅拌一定时间，静置陈化，干燥，焙烧，制得纳米TiO2。
步骤3：将一定量改性ATP放入无水乙醇中，然后加入十二烷基磺酸钠，微热超声一定时间，冷却后得到ATP悬浊液(3)；称取一定量自制好的纯TiO2分散于一定量浓度为0.5mol/L的(NH4)CO3溶液中，向其中逐滴滴加一定量的0.5mol/L的ZnSO4溶液，0.5mol/L的Fe(NO3)3溶液，超声分散一定时间，形成溶液(4)；高速搅拌下迅速将溶液(4)加到浆料(3)中，70℃下反应2h，然后置干燥箱中于110℃下干燥2h，之后在400℃条件下焙烧3h，得到ATP/Fe2O3-ZnO-TiO2复合催化剂。
本发明的优点是：
1.在本申请中涉及的原料均能在市面上采购得到。
2.本发明一种凹凸棒基复合催化剂用于水处理易于分离，在可见光下具有催化活性。
3.本发明一种凹凸棒基复合催化剂使用范围广，处理效果良好，性能稳定，不仅用于水处理，而且可以用于光触媒空气净化处理。
具体实施方式
下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
步骤1：取凹凸棒原土(以下称ATP)用一定浓度的盐酸进行酸化处理，过滤、洗涤直至去除C1-后放入烘箱中干燥，研磨得酸化ATP，然后将酸化ATP放人加热炉中在一定温度下煅烧制得改性ATP。
步骤2：在搅拌状态下将钛酸四正丁酯加入无水乙醇中，加完继续搅拌15min，标记此混合液为(1)溶液；二次蒸馏水与无水乙醇的混合液标记为(2)溶液；在搅拌状态下将(2)溶液慢慢滴加到(1)溶液中，滴加完后继续搅拌15min，静置陈化，干燥，焙烧，制得纳米TiO2。
步骤3：将5g改性ATP放入50mL无水乙醇中，然后加入十二烷基磺酸钠，微热超声20-30min，冷却后得到ATP悬浊液(3)；称取2.5g自制好的纯TiO2分散于50mL浓度为0.5mol/L的(NH4)CO3溶液中，向其中逐滴滴加一定量的0.5mol/L的ZnSO4溶液，0.5mol/L的Fe(NO3)3溶液，超声分散15min，形成溶液(4)；高速搅拌下迅速将溶液(4)加到浆料(3)中，70℃下反应2h，然后置干燥箱中于110℃下干燥2h，之后在400℃条件下焙烧3h，得到ATP/Fe2O3-ZnO-TiO2复合催化剂。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种凹凸棒基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1，取凹凸棒原土(以下称ATP)用一定浓度的盐酸进行酸化处理，过滤、洗涤直至去除C1-后放入烘箱中干燥，研磨得酸化ATP，然后将酸化ATP放人加热炉中在一定温度下煅烧制得改性ATP。
2.一种凹凸棒基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤，在搅拌状态下将钛酸四正丁酯加入无水乙醇中，加完继续搅拌一定时间，标记此混合液为(1)溶液；二次蒸馏水与无水乙醇的混合液标记为(2)溶液；在搅拌状态下将(2)溶液慢慢滴加到(1)溶液中，滴加完后继续搅拌一定时间，静置陈化，干燥，焙烧，制得纳米TiO2。
3.一种凹凸棒基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤，将一定量改性ATP放入无水乙醇中，然后加入十二烷基磺酸钠，微热超声一定时间，冷却后得到ATP悬浊液(3)；称取一定量自制好的纯TiO2分散于一定量浓度为0.5mol/L的(NH4)CO3溶液中，向其中逐滴滴加一定量的0.5mol/L的ZnSO4溶液，0.5mol/L的Fe(NO3)3溶液，超声分散一定时间，形成溶液(4)；高速搅拌下迅速将溶液(4)加到浆料(3)中，70℃下反应2h，然后置干燥箱中于110℃下干燥2h，之后在400℃条件下焙烧3h，得到ATP/Fe2O3-ZnO-TiO2复合催化剂。
4.一种凹凸棒基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤3一定要在步骤1、2完成基础上才能实施，使用的ATP一定要经过酸化改性，此外，添加的TiO2为步骤2自制，步骤3中添加TiO2、ZnSO4、Fe(NO3)3物质一定要控制与ATP质量比例，在实际操作中可以通过控制比例进一步优化制备的催化剂活性，拓宽其可见光催化波长范围。
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