CN110330899A - 一种用于光催化剂负载的粘合剂及其制备方法 - Google Patents

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及一种粘合剂及其制备方法，具体的说涉及一种用于光催化剂负载的粘合剂及其制备方法，由质量百分比的如下原料加工而成：28‑38％正硅酸乙酯，21‑31％无水乙醇，1‑2％盐酸，余量为去离子水，原料总和为100％。本发明的粘合剂可应用于不同材质固定床基材的光催化剂涂覆，固定床基材如三维结构泡沫镍、泡沫铝、多孔陶瓷材料等。首先对固定床基材进行清洁处理，将基材浸泡入粘合剂中，取出风干后可涂覆光催化剂，经烘箱烘干后制成光催化固定床材料。

Description

一种用于光催化剂负载的粘合剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种粘合剂及其制备方法，具体的说涉及一种用于光催化剂负载的粘合剂及其制备方法。
背景技术
当下国内环保形势严峻，光催化氧化技术作为无毒无害不产生二次污染的静态环保治理技术，已被广泛应用于室内空气净化、工业废气、生活污水、工业污水等环保治理领域。但目前，该项技术的核心材料光催化剂与负载物之间缺乏有效的连接介质，普遍采用粘合剂、固化剂与光催化剂搅拌混合的方式，造成光催化剂被大量覆盖，比表面积减小，光催化剂无法长期作用于可见光下，太阳能大量损耗，有毒有害物质分解效率偏低，同时，由于粘合性能较差，负载物更换频繁，造成整个环保处理系统运营成本增加。
发明内容
本发明的目的之一在于解决光催化剂与负载物之间的粘合问题，提供一种用于光催化剂负载的粘合剂，该粘合剂使用中保障光催化剂能够不被粘合剂遮盖，长期有效负载于三维立体固定床中，增加了光催化剂比表面积，提高可见光与光催化剂反应效率，降低运行成本。
本发明的目的之二在于提供一种用于光催化剂负载的粘合剂的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于光催化剂负载的粘合剂，由质量百分比的如下原料加工而成：28-38％正硅酸乙酯，21-31％无水乙醇，1-2％盐酸，余量为去离子水，原料总和为100％。
优选的，用于光催化剂负载的粘合剂，由质量百分比的如下原料加工而成：33％正硅酸乙酯，26％无水乙醇，1.5％盐酸，余量为去离子水。
一种用于光催化剂负载的粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，首先称取配方量的各原料，分别放置在无尘的密闭容器内；
步骤S2，取配方量的正硅酸乙酯至带电磁搅拌的锥形瓶中，滴入一定量的无水乙醇，控制滴加速度0.05-0.1mL/min，搅拌速度100-500rpm，水解获得高纯度二氧化硅胶体；
步骤S3，将步骤S2水解获得的高纯度二氧化硅、余量的无水乙醇和去离子水进行混合放置在一个无尘的容器腔内，通过洁净的300-400rpm高速搅拌器进行混合；
步骤S4，采用滴定法将盐酸渗透入步骤S3的混合液中，通过洁净的100-200rpm低速搅拌器进行充分混合，促进脱水，脱水完成后获得粘合剂成品。
优选的，粘合剂的制备条件为：环境温度≤22℃，环境湿度≤RH55％，无尘。
本发明的有益效果是：该粘合剂使用中保障光催化剂能够不被粘合剂遮盖，长期有效负载于三维立体固定床中，增加了光催化剂比表面积，提高可见光与光催化剂反应效率，降低运行成本。
本发明的粘合剂可应用于不同材质固定床基材的光催化剂涂覆，固定床基材如三维结构泡沫镍、泡沫铝、多孔陶瓷材料等。首先对固定床基材进行清洁处理，将基材浸泡入粘合剂中，取出风干后可涂覆光催化剂，经烘箱烘干后制成光催化固定床材料。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1：
一种用于光催化剂负载的粘合剂，由质量百分比的如下原料加工而成：28％正硅酸乙酯，21％无水乙醇，1％盐酸，余量为去离子水，原料总和为100％。
用于光催化剂负载的粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，首先称取配方量的各原料，分别放置在无尘的密闭容器内；
步骤S2，取配方量的正硅酸乙酯至带电磁搅拌的锥形瓶中，滴入一定量的无水乙醇，控制滴加速度0.05mL/min，搅拌速度100rpm，水解获得高纯度二氧化硅胶体；
步骤S3，将步骤S2水解获得的高纯度二氧化硅、余量的无水乙醇和去离子水进行混合放置在一个无尘的容器腔内，通过洁净的300rpm高速搅拌器进行混合；
步骤S4，采用滴定法将盐酸渗透入步骤S3的混合液中，通过洁净的100rpm低速搅拌器进行充分混合，粘合剂的制备条件为：环境温度≤22℃，环境湿度≤RH55％，无尘。
实施例2
一种用于光催化剂负载的粘合剂，由质量百分比的如下原料加工而成：38％正硅酸乙酯，31％无水乙醇，2％盐酸，余量为去离子水，原料总和为100％。
用于光催化剂负载的粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，首先称取配方量的各原料，分别放置在无尘的密闭容器内；
步骤S2，取配方量的正硅酸乙酯至带电磁搅拌的锥形瓶中，滴入一定量的无水乙醇，控制滴加速度0.1mL/min，搅拌速度500rpm，水解获得高纯度二氧化硅胶体；
步骤S3，将步骤S2水解获得的高纯度二氧化硅、余量的无水乙醇和去离子水进行混合放置在一个无尘的容器腔内，通过洁净的400rpm高速搅拌器进行混合；
步骤S4，采用滴定法将盐酸渗透入步骤S3的混合液中，通过洁净的200rpm低速搅拌器进行充分混合，粘合剂的制备条件为：环境温度≤22℃，环境湿度≤RH55％，无尘。
实施例3
一种用于光催化剂负载的粘合剂，由质量百分比的如下原料加工而成：33％正硅酸乙酯，26％无水乙醇，1.5％盐酸，余量为去离子水。
用于光催化剂负载的粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，首先称取配方量的各原料，分别放置在无尘的密闭容器内；
步骤S2，取配方量的正硅酸乙酯至带电磁搅拌的锥形瓶中，滴入一定量的无水乙醇，控制滴加速度0.075mL/min，搅拌速度300rpm，水解获得高纯度二氧化硅胶体；
步骤S3，将步骤S2水解获得的高纯度二氧化硅、余量的无水乙醇和去离子水进行混合放置在一个无尘的容器腔内，通过洁净的350rpm高速搅拌器进行混合；
步骤S4，采用滴定法将盐酸渗透入步骤S3的混合液中，通过洁净的150rpm低速搅拌器进行充分混合，粘合剂的制备条件为：环境温度≤22℃，环境湿度≤RH55％，无尘。
本发明制备的粘合剂的性能测试及指标评估：
1、成分测试：二氧化硅含量≥30％
2、粘结度测试：冲击法，在一定压力气流冲击下无催化剂脱落。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (4)

1.一种用于光催化剂负载的粘合剂，其特征在于，由质量百分比的如下原料加工而成：28-38％正硅酸乙酯，21-31％无水乙醇，1-2％盐酸，余量为去离子水，原料总和为100％。
2.根据权利要求1所述用于光催化剂负载的粘合剂，由质量百分比的如下原料加工而成：33％正硅酸乙酯，26％无水乙醇，1.5％盐酸，余量为去离子水。
3.一种权利要求1或2所述用于光催化剂负载的粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，首先称取配方量的各原料，分别放置在无尘的密闭容器内；
步骤S2，取配方量的正硅酸乙酯至带电磁搅拌的锥形瓶中，滴入一定量的无水乙醇，控制滴加速度0.05-0.1mL/min，搅拌速度100-500rpm，水解获得高纯度二氧化硅胶体；
步骤S3，将步骤S2水解获得的高纯度二氧化硅、余量的无水乙醇和去离子水进行混合放置在一个无尘的容器腔内，通过洁净的300-400rpm高速搅拌器进行混合；
步骤S4，采用滴定法将盐酸渗透入步骤S3的混合液中，通过洁净的100-200rpm低速搅拌器进行充分混合，促进脱水，脱水完成后获得粘合剂成品。
4.根据权利要求3所述用于光催化剂负载的粘合剂的制备方法，其特征在于，粘合剂的制备条件为：环境温度≤22℃，环境湿度≤RH55％，无尘。
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