CN113617348A - 一种分子筛负载TiO2光催化材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分子筛负载TiO2光催化材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：采用浸渍法将分子筛浸渍到纳米TiO2均匀分散液中，然后将负载纳米TiO2的分子筛取出、焙烧，即得分子筛负载TiO2光催化材料，其中，纳米TiO2均匀分散液通过以下步骤制取：将纳米TiO2粉末、分散剂和粘结剂分散于水中，采用强化传质的方法使纳米TiO2粉末均匀分散在溶液中。该制备方法，以纳米TiO2粉末为原料，将光催化性能良好的锐钛矿型的纳米TiO2负载于分子筛载体上，制备用于污水处理的易回收负载型TiO2光催化材料，不仅可以降解工业污水中的重金属离子，而且可以降解工业污水中的COD。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂材料技术领域，具体而言，涉及一种分子筛负载TiO2光催化材料及其制备方法和应用。
背景技术
在全球水资源匮乏的情况下，污水处理成了亟待攻克的重要难题，开发污水处理技术迫在眉睫。光催化技术是以半导体光催化材料为核心的绿色、环保、可持续的工艺，是太阳能利用的主要途径之一。目前，已有许多学者报道，利用光催化技术可以降解污水中的有机物、重金属离子等污染物。在光的照射下，半导体光催化材料能够吸收并利用太阳光中与半导体材料的能带结构相匹配的特定波长的光子，使其在光子能量的激发下产生具有氧化还原能力的电子和空穴。光生电子具有还原性，当电子所处的导带位置高于某还原反应所需的电势时，电子与吸附于材料表面的目标物质发生还原反应，生成相应的还原产物。光生空穴有很强的氧化性，当空穴所处的价带位置低于某个氧化反应所需的电势时，空穴则参与氧化反应，将吸附的目标物质氧化得到相应的氧化反应产物。因此，在光的照射下，利用半导体光催化剂，可用于降解多种有毒的、难降解的污染物，如降解污水中的重金属离子与COD等。作为一种新的污染物降解技术，半导体光催化技术的研究、应用和开发日益受到重视。
在光催化材料中，TiO2具有化学性质稳定、耐光腐蚀、无毒无害、成本较低等优点，因此受到广泛的研究与关注。将TiO2作为光催化材料应用于污染物降解，可以被反复循环使用，并且能减少二次污染。TiO2主要有四种晶型：锐钛矿型、金红石型、板钛矿型、TiO2-B。因为锐钛矿型TiO2中存在更多用于捕获电子的氧空位，所以在光催化过程中使得光生电子和空穴不易复合，从而具有更高的光催化活性。纳米TiO2由于量子尺寸效应，能级分立能隙变宽，使电子、空穴具有更高的氧化还原电位，因此光催化活性提高。同时，尺寸越小，电子与空穴迁移到表面的时间和距离越短，复合的几率越小。此外，比表面积的增加有利于反应物的吸附，使光催化反应速率增加。因此，锐钛矿型的纳米TiO2具有更好的光催化活性。
纳米TiO2光催化剂所面临的难题之一是光催化剂的分离回收问题。纳米TiO2虽然有较高的光催化活性，但是纳米TiO2密度较小，较难沉降，在悬浮相中不易分离出来，限制了纳米TiO2光催化剂的实际应用。为了解决纳米TiO2难于回收的问题，可以将纳米TiO2负载到载体上，制备出负载型TiO2，从而能够提高TiO2的回收利用率。因此，开发有效的纳米TiO2负载技术对于实现纳米TiO2光催化剂的工业化应用具有重大的意义。
“天然沸石负载型二氧化钛光催化剂的制备与光催化性能”，方送生，吉林大学硕士论文，2015年，实验采用钛酸四丁酯为原料、乙醇为溶剂、硝酸为抑制剂制备纳米TiO2粉体，实验表明：酞酸四丁酯的浓度、加水量、乙醇量、硝酸浓度以及煅烧温度和时间等对TiO2粉末催化剂的催化活性都有影响，测试表明：所制备的催化剂在120℃下干燥6h后经200℃煅烧具有最大光催化活性，并且在此较低温度下，就出现锐钛矿型TiO2，但是到了400℃以上时其峰消失，此外在27.445处还出现了金红石衍射峰，该峰在400℃以上向高角度偏移。说明负载型催化剂中煅烧温度也对TiO2的晶型有重要的影响。
因此，制备具有良好的光催化性能的复合材料是本领域一直追求的内容。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分子筛负载TiO2光催化材料及其制备方法和应用。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种分子筛负载TiO2光催化材料的制备方法，包括以下步骤：采用浸渍法将分子筛浸渍到纳米TiO2均匀分散液中，然后将负载纳米TiO2的分子筛取出、焙烧，即得分子筛负载TiO2光催化材料，其中，纳米TiO2均匀分散液通过以下步骤制取：将纳米TiO2粉末、分散剂和粘结剂分散于水中，采用强化传质的方法使纳米TiO2粉末均匀分散在溶液中。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种分子筛负载TiO2光催化材料及其制备方法和应用，分子筛负载TiO2光催化材料的制备包括以下步骤：将纳米TiO2粉末、分散剂和粘结剂分散于水中，采用强化传质的方法使纳米TiO2粉末均匀分散在溶液中，得到纳米TiO2均匀分散液，采用浸渍法将纳米TiO2粉末负载于分子筛上，再煅烧，得到分子筛负载TiO2光催化材料。本发明提出的分子筛负载TiO2光催化材料的制备方法，采用加入分散剂、粘结剂与强化传质的方法将纳米TiO2粉末均匀分散在溶液中，然后将纳米TiO2粉末负载于分子筛载体上，制备用于污水处理的易回收负载型TiO2光催化材料，本发明提供的负载型TiO2光催化材料不仅可以降解工业污水中的重金属离子，而且可以降解工业污水中的COD。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的用于污水处理的分子筛负载TiO2光催化材料的制备方法的流程简图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
TiO2在光的作用下，可产生具有强氧化能力的羟基自由基，最终使水中的有机污染物完全氧化，生产二氧化碳和水及其他一些无机离子，然而利用TiO2光催化降解污染物时存在着TiO2易团聚、对有机物的吸附量不高、不利于回收和重复利用及易造成二次污染等阻碍实际应用的问题。
负载型TiO2光催化剂日益引起人们的重视，基体与光催化剂的相互作用可以促进TiO2光催化剂活性的提高，在众多可以选择的基体中，分子筛表现出很多独特的优势，但是基于自身的性质，将TiO2负载在载体上时，主要还是存在TiO2分散不均匀，在载体上负载不均匀，负载牢固性差等问题。
本发明目的在于克服现有技术的缺陷，能够提供一种分子筛负载TiO2光催化材料及其制备方法和应用，该负载型光催化材料易回收、性能好、稳定性高。不仅可以降解工业污水中的重金属离子，而且可以降解工业污水中的COD。
为了实现本发明的技术目的，特采用以下的技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种用于污水处理的分子筛负载TiO2光催化材料的制备方法，参见图1，采用浸渍法将纳米TiO2负载于分子筛上，制备方法包括如下步骤：
步骤1、将纳米TiO2粉末以固液比1:5-20的比例分散于蒸馏水中，再加入0.05molL-1的(NaPO3)6分散剂溶液、AlPO4粘结剂。纳米TiO2的晶型为锐钛矿型，尺寸为5-150nm，(NaPO3)6分散剂的用量为蒸馏水体积的1-10％，AlPO4粘结剂的用量为纳米TiO2粉末总质量的1％-5％。
步骤2、采用强化传质的方法使步骤1中的纳米TiO2粉末均匀分散在溶液中，直至肉眼观察不到凝结颗粒为止，得到纳米TiO2粉末均匀分散的分散液。强化传质方法包括但不限于搅拌分散、细胞粉碎机分散、高剪切乳化机分散。
目前，制备负载型TiO2光催化剂，通常以钛酸四丁酯等为原料，尽管以钛酸四丁酯作为原料湿法制备TiO2具有易分散的特点，但是在水解过程中，TiO2还是易团聚，另外，在水解过程中，二氧化钛还会自成核，无法负载在分子筛上，很难与分子筛进行协同，因此也就不具备较好的催化活性。并且，以钛酸四丁酯作为原料先制备二氧化钛颗粒，然后加入分子筛，再煅烧得到负载型光催化材料，在最后的煅烧过程中，煅烧温度也影响了二氧化钛的晶型，在二氧化钛的三种晶型中，锐钛矿型的二氧化钛的光催化性能最好，更适合于对污染物进行降解，但是煅烧温度会直接影响TiO2的晶型而影响复合材料的光催化性能。
本发明实施例提供的负载型光催化材料的制备方法，对负载型光催化材料的制备进行了改进，选择锐钛矿型的TiO2粉末为原料，TiO2粉末的粒径均一，化学性质稳定，催化活性高，由于纳米TiO2粉体在光催化性能方面具有很多的优点，本发明实施例提供的负载型光催化材料，以TiO2粉末为原料，TiO2粉末的粒径均匀，晶型确定，不会在初始制备TiO2时受到多种因素的影响，但是TiO2粉末需要对TiO2粉末进行强力分散，在本发明的实施例中，对TiO2粉末的分散的步骤如下：首先将TiO2粉末分散于水中，然后加入粘结剂和分散剂，采用强化传质方法进行TiO2粉末的分散，结果表明：在TiO2粉末分散的过程中，加入分散剂可将提高TiO2粉末在水中的分散性，加入粘结剂可将分散好的二氧化钛牢固的粘结在载体分子筛上，而在分散TiO2粉末的时候同时加入粘结剂是为了让粘结剂也分散在水里好发挥更好的粘结效果，因此，采用本发明实施例提供的同时加入粘结剂和分散剂的方法，不仅实现了TiO2粉末的良好分散，同时还有利于其在载体分子筛上的牢固粘结；并且相较于搅拌、超声等，本发明中采用强化传质方式可以将TiO2粉末很好的分散在溶液中从而形成纳米TiO2均匀分散液。并且，制备过程中使用光催化性能良好的锐钛矿型的纳米TiO2原料，通过控制煅烧温度，确保不会因为后期的煅烧而改变TiO2的晶型，而降低复合材料的光催化剂性能。
步骤3、将提前经过预处理的分子筛浸入步骤2的纳米TiO2粉末分散液中，再使用超声波发生器对分散液进行超声振荡，使颗粒完全均匀分散在混合液中，浸泡陈化1-5h。分子筛的加入量为纳米TiO2粉末总质量的2-5倍。其中，分子筛的预处理过程为：将分子筛按照固液比为1:2-5的比例加入到0.5-5mol L-1的硝酸溶液中，搅拌1-10min后，充分静置1-4h，然后过滤，再用超纯水反复浸泡、洗涤至中性，然后置于50-100℃干燥箱内烘干备用。
步骤4、将步骤3中在纳米TiO2催化剂粉体混合液中经过浸泡陈化的分子筛取出，随后转移至马弗炉中，在200-600℃的温度下，煅烧1-5h。煅烧结束后用水冲去煅烧后的负载型催化剂表面负载牢固性较差的催化剂后，置于50-100℃干燥箱内烘干备用。
以上步骤4中，煅烧温度在200-600℃之间，这是因为温度高于600℃时，很容易导致TiO2的晶型的变化，从而降低TiO2光催化效率。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明以下实施例中，原材料来源、组分、制备和实验方法与对比例相同。
实施例1
一种用于污水处理的分子筛负载TiO2光催化材料的制备方法，参见图1。
(1)、将30g的纳米TiO2以固液比1:10的比例分散于蒸馏水中，再加入0.05mol L-1的(NaPO3)6分散剂溶液、AlPO4粘结剂。纳米TiO2的尺寸为10-25nm，(NaPO3)6分散剂的用量为蒸馏水体积的5％，AlPO4粘结剂的用量为纳米TiO2质量的4％。
(2)、采用高剪切乳化机分散的方法强化传质，使纳米TiO2均匀分散在溶液中，直至肉眼观察不到凝结颗粒为止。
(3)、将提前经过预处理的分子筛浸入纳米TiO2催化剂粉体混合液，再使用超声波发生器对混合液进行超声振荡，使颗粒完全均匀分散在混合液中，浸泡陈化2h。分子筛的加入量为纳米TiO2质量的3倍，即90g。预处理为，将分子筛按照固液比1:2的比例加入到1molL-1的硝酸溶液中，搅拌5min后，充分静置2h，然后过滤，再用超纯水反复浸泡、洗涤至中性，然后置于100℃干燥箱内烘干备用。
(4)、将浸入纳米TiO2催化剂粉体混合液中的分子筛取出，随后转移至马弗炉中，在400℃的温度下，煅烧2h。煅烧结束后用水冲去煅烧后的负载型催化剂表面负载牢固性较差的催化剂后，置于100℃干燥箱内烘干备用。
应用例1
用实施例1制备的分子筛负载TiO2光催化材料对配置的模拟废水进行降解。将一定质量的CuSO4溶解于蒸馏水中，配置成含重金属离子模拟废水，其Cu2+浓度为103mg L-1的。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL模拟废水。打开紫外灯照射，进行30min的光催化降解反应后，检测模拟废水中Cu2+浓度为16mg L-1，对应的Cu2+脱除率为84.5％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。
应用例2
用实施例1制备的分子筛负载TiO2光催化材料对含COD的工业污水进行降解，其COD含量为174mg L-1。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL工业污水。打开紫外灯照射，进行60min的光催化降解反应后，检测工业污水中COD浓度为48mg L-1，对应的COD脱除率为72.4％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。
应用例3
将应用例1中回收的分子筛负载TiO2光催化材料清洗后放入烘箱中干燥并重新使用，重复应用例1的步骤对配置的模拟废水进行降解，使分子筛负载TiO2光催化材料循环使用5次。光催化材料第5次循环使用后，检测模拟废水中Cu2+浓度为18mg L-1，对应的Cu2+脱除率为82.5％，并没有出现明显的活性衰减。
应用例4
将应用例2中回收的分子筛负载TiO2光催化材料清洗后放入烘箱中干燥并重新使用，重复应用例2的步骤对含COD的工业污水进行降解，使分子筛负载TiO2光催化材料循环使用5次。光催化材料第5次循环使用后，检测工业污水中COD浓度为49mg L-1，对应的COD脱除率为71.8％，并没有出现明显的活性衰减。
对比例1
与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：采用磁力搅拌分散的方法强化传质，使纳米TiO2均匀分散在溶液中。
对比例1应用
用对比例1制备的分子筛负载TiO2光催化材料对配置的模拟废水进行降解。将一定质量的CuSO4溶解于蒸馏水中，配置成含重金属离子模拟废水，其Cu2+浓度为103mg L-1的。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL模拟废水。打开紫外灯照射，进行30min的光催化降解反应后，检测模拟废水中Cu2+浓度为27mg L-1，对应的Cu2+脱除率为73.8％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。
用对比例1制备的分子筛负载TiO2光催化材料对含COD的工业污水进行降解，其COD含量为174mg L-1。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL工业污水。打开紫外灯照射，进行60min的光催化降解反应后，检测工业污水中COD浓度为69mg L-1，对应的COD脱除率为60.3％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。
对比例1中纳米TiO2在分散液中的分散程度较差，导致分子筛上负载的TiO2不均匀，污染物的降解效果比实施例1差。原因是磁力搅拌分散的强化传质效果比高剪切乳化机分散的强化传质效果差。高剪切乳化机工作时产生的高切线速度和高频机械效应使纳米TiO2在分散剂共同作用下均匀分散，最终得到高品质的纳米TiO2分散液。
对比例2
与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：将浸入纳米TiO2催化剂粉体混合液中的分子筛取出，随后转移至马弗炉中，在600℃的温度下，煅烧2h。
对比例2应用
用对比例2制备的分子筛负载TiO2光催化材料对配置的模拟废水进行降解。将一定质量的CuSO4溶解于蒸馏水中，配置成含重金属离子模拟废水，其Cu2+浓度为103mg L-1的。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL模拟废水。打开紫外灯照射，进行30min的光催化降解反应后，检测模拟废水中Cu2+浓度为72mg L-1，对应的Cu2+脱除率为30.1％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。
用对比例2制备的分子筛负载TiO2光催化材料对含COD的工业污水进行降解，其COD含量为174mg L-1。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL工业污水。打开紫外灯照射，进行60min的光催化降解反应后，检测工业污水中COD浓度为128mg L-1，对应的COD脱除率为26.4％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。
对比例2污染物的降解效果比实施例1差。原因是600℃的煅烧温度过高，在600℃的温度下，煅烧2h导致部分纳米TiO2的晶体结构由锐钛矿型变为光催化性能较差的金红石型。
对比例3
与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：在纳米TiO2分散的过程中，未加入0.05mol L-1的(NaPO3)6分散剂溶液。
对比例3应用
用对比例3制备的分子筛负载TiO2光催化材料对配置的模拟废水进行降解。将一定质量的CuSO4溶解于蒸馏水中，配置成含重金属离子模拟废水，其Cu2+浓度为103mg L-1的。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL模拟废水。打开紫外灯照射，进行30min的光催化降解反应后，检测模拟废水中Cu2+浓度为35mg L-1，对应的Cu2+脱除率为66.0％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。
用对比例3制备的分子筛负载TiO2光催化材料对含COD的工业污水进行降解，其COD含量为174mg L-1。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL工业污水。打开紫外灯照射，进行60min的光催化降解反应后，检测工业污水中COD浓度为75mg L-1，对应的COD脱除率为56.9％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。
对比例3污染物的降解效果比实施例1差。原因是纳米TiO2在分散液中的分散程度较差，导致分子筛上负载的TiO2不均匀，污染物的降解效果比实施例1差。
对比例4
与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：在纳米TiO2分散的过程中，未加入AlPO4粘结剂。
对比例4应用
用对比例4制备的分子筛负载TiO2光催化材料对配置的模拟废水进行降解。将一定质量的CuSO4溶解于蒸馏水中，配置成含重金属离子模拟废水，其Cu2+浓度为103mg L-1的。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL模拟废水。打开紫外灯照射，进行30min的光催化降解反应后，检测模拟废水中Cu2+浓度为51mg L-1，对应的Cu2+脱除率为50.5％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。将回收的分子筛负载TiO2光催化材料清洗后放入烘箱中干燥并重新使用，重复上述步骤对配置的模拟废水进行降解，使分子筛负载TiO2光催化材料循环使用5次。光催化材料第5次循环使用后，检测模拟废水中Cu2+浓度为84mg L-1，对应的Cu2+脱除率为18.5％，光催化降解活性衰减。
用对比例4制备的分子筛负载TiO2光催化材料对含COD的工业污水进行降解，其COD含量为174mg L-1。取10g分子筛负载TiO2光催化材料置于玻璃烧杯中，加入200mL工业污水。打开紫外灯照射，进行60min的光催化降解反应后，检测工业污水中COD浓度为105mg L-1，对应的COD脱除率为39.7％。并且，通过简单过滤的方法，即可回收分子筛负载TiO2光催化材料。将回收的分子筛负载TiO2光催化材料清洗后放入烘箱中干燥并重新使用，重复上述步骤对含COD的工业污水进行降解，使分子筛负载TiO2光催化材料循环使用5次。光催化材料第5次循环使用后，检测工业污水中COD浓度为156mg L-1，对应的COD脱除率为10.3％，并没有出现明显的活性衰减。
对比例4污染物的降解效果比实施例1差，并且光催化降解活性随循环次数降低。原因是纳米TiO2分散液中未加入AlPO4粘结剂，导致分子筛上负载的TiO2含量少且不牢固。
综上，本发明提供了一种分子筛负载TiO2光催化材料的制备方法，包括以下步骤：将纳米TiO2粉末、分散剂和粘结剂分散于水中，采用强化传质的方法使纳米TiO2粉末均匀分散在溶液中，得到纳米TiO2均匀分散液，采用浸渍法将纳米TiO2粉末负载于分子筛上，再煅烧，得到分子筛负载TiO2光催化材料，本发明提出的分子筛负载TiO2光催化材料的制备方法，将光催化性能良好的锐钛矿型的纳米TiO2负载于分子筛载体上，制备用于污水处理的易回收负载型TiO2光催化材料，本发明的负载型TiO2光催化材料不仅可以降解工业污水中的重金属离子，而且可以降解工业污水中的COD。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分子筛负载TiO2光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用浸渍法将分子筛浸渍到纳米TiO2均匀分散液中，然后将负载纳米TiO2的分子筛取出、焙烧，即得所述分子筛负载TiO2光催化材料，其中，所述纳米TiO2均匀分散液通过以下步骤制取：将纳米TiO2粉末、分散剂和粘结剂分散于水中，采用强化传质的方法使纳米TiO2粉末均匀分散在溶液中。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米TiO2均匀分散液的制备包括以下步骤:
将纳米TiO2粉末以固液比为1:5-20的比例分散于水中，再加入(NaPO3)6溶液和AlPO4，采用强化传质的方法使纳米TiO2粉末均匀分散在溶液中，得到纳米TiO2均匀分散液；
优选地，所述纳米TiO2粉末的晶型为锐钛矿型，尺寸为5-150nm，所述水为蒸馏水，所述(NaPO3)6分散剂的浓度为0.05mol L-1，用量为蒸馏水体积的1％-10％，所述AlPO4粘结剂的用量为纳米TiO2质量的1％-5％。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，采用强化传质的方法使纳米TiO2粉末均匀分散在溶液中，直至肉眼观察不到凝结颗粒为止；
优选地，所述强化传质方法包括搅拌分散、细胞粉碎机分散、高剪切乳化机分散中的任意一种，更优选为高剪切乳化机分散。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用浸渍法将纳米TiO2粉末负载于分子筛上包括以下步骤：将经过预处理的分子筛浸入纳米TiO2均匀分散液中，超声使所述分子筛均匀分散在所述纳米TiO2均匀分散液中，然后浸泡陈化；
优选地，所述分子筛的加入量为纳米TiO2粉末总质量的2-5倍，浸泡陈化的时间为1-5h；
更优选地，所述分子筛选自条形5A分子筛。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述分子筛的预处理包括以下步骤：将所述分子筛置于硝酸溶液中，搅拌静置，然后过滤、洗涤和干燥；
优选地，将所述分子筛按照固液比为1:2-5的比例加入0.5-5mol L-1的硝酸溶液中，搅拌1-10min后，充分静置1-4h，然后过滤，再用超纯水反复浸泡、洗涤至中性，然后置于50-100℃干燥，备用。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，煅烧的温度为200-600℃，时间为1-5h。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括：煅烧结束后用水洗去所述光催化材料表面负载的牢固性较差的纳米TiO2粉末后，于50-100℃下干燥备用。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到的分子筛负载TiO2光催化材料。
9.一种根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到的分子筛负载TiO2光催化材料、权利要求8所述分子筛负载TiO2光催化材料在污水处理领域的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将所述的分子筛负载TiO2光催化材料用于降解工业污水中的重金属离子，或降解工业污水中的COD。
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| CN113617348B (zh) | 2023-07-04 |
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