CN114225930A - 一种分解二噁英的复合材料及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分解二噁英的复合材料，属于催化剂领域，所述复合材料包括陶瓷纤维以及负载于所述陶瓷纤维上的催化剂，且所述催化剂包括In2O3与TiO2，所述催化剂占所述复合材料的质量百分比的30％‑50％，所述In2O3与所述TiO2的质量比为1‑4:16‑19。通过将In2O3与TiO2负载于陶瓷纤维上制备得到能有效分解二噁英的复合材料，具有优异的柔软性以及可塑性，在不小于200℃均具有优异的二噁英分解率，在保证生产成本的前提下，有效分解二噁英的种类多，具有广泛使用性，有助于提高对废气的催化分解效率；本发明的复合材料的制备工艺简单，能解决现有技术中分解二噁英的催化剂存在可塑性低、分解率低以及分解目标物单一的问题。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂领域，具体而言，涉及一种分解二噁英的复合材料及其制备方法、应用。
背景技术
近年来，国家对环保事业高度重视，为环境检测发展创造了有利条件，提供了巨大的发展机遇。二噁英作为《斯德哥尔摩公约》首批受控的12种持久性有机污染物，被世界卫生组织和国际癌症研究中心认定为一级致癌物。这类污染物可造成人体内分泌系统紊乱，生殖和免疫系统受到破坏，并诱发癌症和神经性疾病。鉴于二噁英的极大毒性，国内外对其排放做出了严格的限定，最新《生活垃圾焚烧污染标准》(二次征求意见稿)将二噁英的排放限值限定为0.1ngTEQ/m3，因此，对二噁英的去除技术要求越来越高。
目前，垃圾焚烧主要采用活性炭吸附去除烟气里的二噁英，但是用活性炭吸附法减少多氯二苯并二噁英和多氯二苯并呋喃的排放，运行成本高，且未能从根本上解决问题，有的企业为降低成本，进行填埋处理，使得水资源存在极大安全隐患，而且净化效率不如催化净化法高，难以达到更高的排放要求。利用催化剂对二噁英进行催化净化处理可以分解二噁英，从根本上解决二噁英的污染问题。但现有技术中二噁英分解催化剂多为粉末状，形状可塑性低。此外，现有二噁英催化剂存在低温分解率低(常见催化剂起活温度高于400℃)、分解二噁英目标物单一(通常只能分解一种或几种二噁英)、合成成本高等问题。
综上，在分解二噁英的复合材料的制备领域，仍然存在亟待解决的上述问题。
发明内容
基于此，为了解决现有技术中分解二噁英的催化剂存在可塑性低、分解率低以及分解目标物单一的问题，本发明提供了一种分解二噁英的复合材料，具体技术方案如下：
一种分解二噁英的复合材料，所述复合材料包括陶瓷纤维以及负载于所述陶瓷纤维上的催化剂，且所述催化剂包括In2O3与TiO2，所述催化剂占所述复合材料的质量百分比的30％-50％，所述In2O3与所述TiO2的质量比为1-4:16-19。
进一步地，所述陶瓷纤维为陶瓷纤维布或陶瓷纤维膜。
进一步地，所述陶瓷纤维布为石英纤维布、氧化锆纤维布、纳米二氧化硅纤维布中的一种。
进一步地，所述陶瓷纤维膜为石英纤维膜、氧化锆纤维膜、纳米二氧化硅纤维膜中的一种。
本发明还提供一种分解二噁英的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将陶瓷纤维浸泡于质量百分比浓度为10％-30％的硫酸溶液中进行预处理2h-4h，得预处理陶瓷纤维；
将预处理陶瓷纤维进行TiO2负载处理以及In2O3负载处理，得到所述复合材料。
进一步地，所述预处理的温度为80℃-90℃。
进一步地，所述TiO2负载处理为：将所述预处理陶瓷纤维置于钛酸丁酯中进行第一浸泡处理，然后放置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min-40min后，进行第一干燥处理以及第一煅烧处理，得到负载TiO2的材料。
进一步地，所述TiO2负载处理为：将所述预处理陶瓷纤维浸泡于乙醇溶液中，然后添加四氯化钛以及去离子水，调节pH至8.5-9.5，静置水解25min-35min，进行第二干燥处理以及第二煅烧处理，得到负载TiO2的材料。
进一步地，所述In2O3负载处理为：将硝酸铟溶于水中，得到处理液，然后将所述负载TiO2的材料置于所述处理液中进行第二浸泡处理，继续加入氨水，在温度为60℃-80℃的条件下保温0.5h-2h，最后进行第三干燥处理以及第三煅烧处理，得到复合材料。
进一步地，所述硝酸铟的添加量为：按照所述陶瓷纤维与硝酸铟的质量比为1:0.2-1:2.8。
上述方案中通过将In2O3与TiO2负载于陶瓷纤维上制备得到能有效分解二噁英的复合材料，具有优异的柔软性以及可塑性，在不小于200℃均具有优异的二噁英分解率，在保证生产成本的前提下，有效分解二噁英的种类多，具有广泛使用性，有助于提高对废气的催化分解效率；本发明的复合材料的制备工艺简单，能解决现有技术中分解二噁英的催化剂存在可塑性低、分解率低以及分解目标物单一的问题。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。
图1为本发明实施例1制备的复合材料的扫描电镜示意图；
图2为本发明实施例1中制备的复合材料的线形能谱示意图；
图3为本发明实施例1制备的复合材料的XRD示意图；
图4为本发明实施例1制备的复合材料对二噁英的分解效率示意图；
图5为本发明实施例2制备的复合材料的扫描电镜示意图；
图6为本申请实施例2制备复合材料的对二噁英的分解效率示意图；
图7为本申请对比例1制备的石英纤维布负载TiO2复合催化剂二噁英分解率示意图；
图8为本申请对比例2制备的石英纤维布负载In2O3复合催化剂二噁英分解率示意图；
图9为本申请对比例3石英纤维布对二噁英分解率示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例中的一种分解二噁英的复合材料，所述复合材料包括陶瓷纤维以及负载于所述陶瓷纤维上的催化剂，且所述催化剂包括In2O3与TiO2，所述催化剂占所述复合材料的质量百分比的30％-50％，所述In2O3与所述TiO2的质量比为1-4:16-19。本申请中控制催化的含量在保证分解效率的前提下，有助于控制生产成本，另外，还有助于保证复合材料的生产质量，降低催化剂脱落而影响催化效果的风险。
在其中一个实施例中，所述陶瓷纤维为陶瓷纤维布或陶瓷纤维膜。
在其中一个实施例中，所述陶瓷纤维布为石英纤维布、氧化锆纤维布、纳米二氧化硅纤维布中的一种。
在其中一个实施例中，所述陶瓷纤维膜为石英纤维膜、氧化锆纤维膜、纳米二氧化硅纤维膜中的一种。
本发明还提供一种分解二噁英的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将陶瓷纤维浸泡于质量百分比浓度为10％-30％的硫酸溶液中进行预处理2h-4h，得预处理陶瓷纤维；
将预处理陶瓷纤维进行TiO2负载处理以及In2O3负载处理，得到所述复合材料。
在其中一个实施例中，所述预处理的温度为80℃-90℃。
在其中一个实施例中，所述预处理后，需要对预处理陶瓷纤维进行清洗以及干燥。
在其中一个实施例中，所述TiO2负载处理为：将所述预处理陶瓷纤维置于钛酸丁酯中进行第一浸泡处理，然后放置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min-40min后，进行第一干燥处理以及第一煅烧处理，得到负载TiO2的材料。
在其中一个实施例中，所述第一煅烧处理后，按照TiO2负载处理的条件，重复TiO2负载处理。
在其中一个实施例中，所述第一浸泡处理中，按照所述预处理陶瓷纤维与所述钛酸丁酯的质量比为2.8:1-3.4:1，将所述预处理陶瓷纤维浸泡于所述钛酸丁酯中。
在其中一个实施例中，在所述第一煅烧处理后，按照所述预处理陶瓷纤维与所述钛酸丁酯的质量比为3.8:1-4.4:1，再次将所述预处理陶瓷纤维浸泡于所述钛酸丁酯中。
在其中一个实施例中，所述TiO2负载处理为：将所述预处理陶瓷纤维浸泡于乙醇溶液中，然后添加四氯化钛以及去离子水，调节pH至8.5-9.5，静置水解25min-35min，进行第二干燥处理以及第二煅烧处理，得到负载TiO2的材料。
在其中一个实施例中，所述乙醇溶液相对于所述预处理陶瓷纤维的添加量为0.02g/mL-0.10g/mL。
在其中一个实施例中，按照质量比，所述预处理陶瓷纤维与所述四氯化钛的比为1-2:8-12。
在其中一个实施例中，所述In2O3负载处理为：将硝酸铟溶于水中，得到处理液，然后将所述负载TiO2的材料置于所述处理液中进行第二浸泡处理，继续加入氨水，在温度为60℃-80℃的条件下保温0.5h-2h，最后进行第三干燥处理以及第三煅烧处理，得到复合材料。
在其中一个实施例中，所述第一干燥处理的温度为60℃-80℃，所述第一干燥处理的时间为1h-2h。
在其中一个实施例中，所述第一煅烧处理的温度为600℃-800℃，所述第一煅烧处理的时间为2h-4h。
在其中一个实施例中，所述第二干燥处理的温度为60℃-80℃，所述第二干燥处理的时间为1h-2h。
在其中一个实施例中，所述第二煅烧处理的温度为600℃-800℃，所述第二煅烧处理的时间为2h-4h。
在其中一个实施例中，所述硝酸铟的添加量为：按照所述陶瓷纤维与硝酸铟的质量比为1:0.2-1:2.8。
在其中一个实施例中，所述第三干燥处理的温度为60℃-80℃，所述第三干燥处理的时间为1h-2h。
在其中一个实施例中，所述第三煅烧处理的温度为800℃-900℃，所述第三煅烧处理的时间为1h-5h。
在其中一个实施例中，所述复合材料能应用于废气处理领域中。
上述方案中通过将In2O3与TiO2负载于陶瓷纤维上制备得到能有效分解二噁英的复合材料，在不小于200℃均具有优异的二噁英分解率，在保证生产成本的前提下，有效分解二噁英的种类多，具有广泛使用性，有助于提高对废气的催化分解效率；本发明的复合材料的制备工艺简单，可塑性高，能解决现有技术中分解二噁英的催化剂存在可塑性低、分解率低以及分解目标物单一的问题。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
实施例1：
一种分解分解二噁英的复合材料，包括以下制备步骤：
将15cm x 5cm的石英纤维布(1.31g)浸泡在质量百分比浓度为10％的硫酸溶液中，并水浴加热至90℃进行预处理3h，去除石英纤维布表面的杂质，然后置于80℃的烘箱中干燥3h，得到预处理石英纤维布；
将预处理石英纤维布放入钛酸丁酯溶液中浸泡5min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于80℃烘箱中干燥处理1h，然后置于700℃马弗炉中煅烧处理3h，此时的质量为1.73g，继续将煅烧处理后的材料放置于钛酸丁酯溶液中浸泡5min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于80℃烘箱中干燥处理1h，然后置于马弗炉中于700℃的条件下煅烧处理3h，得到2.04g负载TiO2的材料；
取1.8g硝酸铟溶于30mL纯水中，待搅拌均匀后，得到处理液；将所述负载TiO2的材料浸泡于所述处理液中，并加入15mL氨水，放置于70℃条件下保温1h，取出后放置70℃的条件下进行干燥处理，然后放置于850℃的马弗炉中煅烧处理2h，得到2.17g复合材料。
实施例1中的所述催化剂占所述复合材料总质量的39.6wt％，所述In2O3占所述催化剂总质量的15.11wt％，所述TiO2占所述催化剂总质量的84.89wt％。
实施例2：
一种分解分解二噁英的复合材料，包括以下制备步骤：
将15cm x 5cm的石英纤维布(1.32g)浸泡在质量百分比浓度为10％的硫酸溶液中，并水浴加热至80℃进行预处理3h，去除石英纤维布表面的杂质，然后置于80℃的烘箱中干燥3h，得到预处理石英纤维布；
将预处理石英纤维布放入钛酸丁酯溶液中浸泡6min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于75℃烘箱中干燥处理1h，然后置于700℃马弗炉中煅烧处理3h，此时的质量为1.77g，继续将煅烧处理后的材料放置于钛酸丁酯溶液中浸泡10min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于80℃烘箱中干燥处理1h，然后置于马弗炉中于800℃的条件下煅烧处理3h，得到2.46g负载TiO2的材料；
取1.2g硝酸铟溶于30mL纯水中，待搅拌均匀后，得到处理液；将所述负载TiO2的材料浸泡于所述处理液中，并加入15mL氨水，放置于70℃条件下保温1h，取出后放置70℃的条件下进行干燥处理，然后放置于850℃的马弗炉中煅烧处理2h，得到2.53g复合材料。
实施例2中所述催化剂占所述复合材料总质量的47.8wt％，所述In2O3占所述催化剂总质量的5.78wt％，所述TiO2占所述催化剂总质量的94.22wt％。
实施例3：
一种分解分解二噁英的复合材料，包括以下制备步骤：
将15cm x 5cm的石英纤维布(1.28g)浸泡在质量百分比浓度为10％的硫酸溶液中，并水浴加热至85℃进行预处理4h，去除石英纤维布表面的杂质，然后置于80℃的烘箱中干燥3h，得到预处理石英纤维布；
将预处理石英纤维布放入钛酸丁酯溶液中浸泡5min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于80℃烘箱中干燥处理1h，然后置于700℃马弗炉中煅烧处理3h，此时的质量为1.67g，继续将煅烧处理后的材料放置于钛酸丁酯溶液中浸泡10min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于80℃烘箱中干燥处理1h，然后置于马弗炉中于700℃的条件下煅烧处理3h，得到1.96g负载TiO2的材料；
取2.4g硝酸铟溶于30mL纯水中，待搅拌均匀后，得到处理液；将所述负载TiO2的材料浸泡于所述处理液中，并加入15mL氨水，放置于70℃条件下保温1h，取出后放置70℃的条件下进行干燥处理，然后放置于900℃的马弗炉中煅烧处理2h，得到2.12g复合材料。
实施例3中所述催化剂占所述复合材料总质量的39.6wt％，所述In2O3占所述催化剂总质量的19.05wt％，所述TiO2占所述催化剂总质量的80.95wt％。
实施例4：
一种分解分解二噁英的复合材料，包括以下制备步骤：
将15cm x 5cm的石英纤维布(1.32g)浸泡在质量百分比浓度为10％的硫酸溶液中，并水浴加热至80℃进行预处理3h，去除石英纤维布表面的杂质，然后置于80℃的烘箱中干燥3h，得到预处理石英纤维布；
将预处理石英纤维布浸泡在60mL无水乙醇中，取9.8g四氯化钛添加至无水乙醇中，轻微搅拌均匀后，随后加入一定量的去离子水，用氨水调节PH至9，静置处理30min后，取出放置于60℃烘箱中干燥处理2h，然后置于650℃的马弗炉中煅烧处理4h，得到1.86g负载TiO2的材料；
取2.0g硝酸铟溶于30mL纯水中，待搅拌均匀后，得到处理液；将所述负载TiO2的材料浸泡于所述处理液中，并加入15mL氨水，放置于70℃条件下保温1h，取出后放置70℃的条件下进行干燥处理，然后放置于850℃的马弗炉中煅烧处理2h，得到1.91g复合材料。
实施例4中所述催化剂占所述复合材料总质量的30.89wt％，所述In2O3占所述催化剂总质量的8.5wt％，所述TiO2占所述催化剂总质量的91.5wt％。
实施例5：
一种分解分解二噁英的复合材料，包括以下制备步骤：
将15cm x 5cm的氧化锆纤维膜(1.65g)浸泡在质量百分比浓度为10％的硫酸溶液中，并水浴加热至85℃进行预处理3h，去除氧化锆纤维膜表面的杂质，然后置于80℃的烘箱中干燥3h，得到预处理氧化锆纤维膜；
将预处理氧化锆纤维膜放入钛酸丁酯溶液中浸泡5min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于80℃烘箱中干燥处理1h，然后置于700℃马弗炉中煅烧处理3h，此时的质量为2.22g，继续将煅烧处理后的材料放置于钛酸丁酯溶液中浸泡10min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于80℃烘箱中干燥处理1h，然后置于马弗炉中于700℃的条件下煅烧处理3h，得到2.73g负载TiO2的材料；
取1.8g硝酸铟溶于30mL纯水中，待搅拌均匀后，得到处理液；将所述负载TiO2的材料浸泡于所述处理液中，并加入15mL氨水，放置于70℃条件下保温1h，取出后放置70℃的条件下进行干燥处理，然后放置于850℃的马弗炉中煅烧处理2h，得到2.89g复合材料。
实施例5中所述催化剂占所述复合材料总质量的42.91wt％，所述In2O3占所述催化剂总质量的12.9wt％，所述TiO2占所述催化剂总质量的87.1wt％。
对比例1：
一种复合材料，包括以下制备步骤：
将15cm x 5cm的石英纤维布(1.31g)浸泡在质量百分比浓度为10％的硫酸溶液中，并水浴加热至90℃进行预处理3h，去除石英纤维布表面的杂质，然后置于80℃的烘箱中干燥3h，得到预处理石英纤维布；
将预处理石英纤维布放入钛酸丁酯溶液中浸泡5min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于80℃烘箱中干燥处理1h，然后置于700℃马弗炉中煅烧处理3h，此时的质量为1.73g，继续将煅烧处理后的材料放置于钛酸丁酯溶液中浸泡5min，取出置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min后，置于80℃烘箱中干燥处理1h，然后置于马弗炉中于700℃的条件下煅烧处理3h，得到复合材料。
对比例2：
将15cm x 5cm的石英纤维布(1.31g)浸泡在质量百分比浓度为10％的硫酸溶液中，并水浴加热至90℃进行预处理3h，去除石英纤维布表面的杂质，然后置于80℃的烘箱中干燥3h，得到预处理石英纤维布；
取1.8g硝酸铟溶于30mL纯水中，待搅拌均匀后，得到处理液；将所述预处理石英纤维布浸泡于所述处理液中，并加入15mL氨水，放置于70℃条件下保温1h，取出后放置70℃的条件下进行干燥处理，然后放置于850℃的马弗炉中煅烧处理2h，得到复合材料。
对比例3：
对比例3为空白对照，直接将以下预处理石英纤维布作为材料分解二噁英。
将15cm x 5cm的石英纤维布(1.31g)浸泡在质量百分比浓度为10％的硫酸溶液中，并水浴加热至90℃进行预处理3h，去除石英纤维布表面的杂质，然后置于80℃的烘箱中干燥3h，得到预处理石英纤维布。
对比例4-6：
对比例4-6与实施例2的区别仅在于，所述催化剂占所述复合材料的质量百分比不同，其中TiO2的负载量通过不同的浸泡次数来控制，所述In2O3的负载量通过调节硝酸铟的添加量以及保温时间来控制，由于工艺上基本与实施例2相同，因此，不再做赘述，但对比例4-6最终的催化剂占所述复合材料的质量百分比如下表1所示。
表1：
| 组别 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 |
| 质量百分比％ | 10.2 | 25.2 | 60.5 |
对比例7-9：
对比例7-9与实施例3的区别仅在于，TiO2的负载量以及In2O3的负载量不同，其它制备工艺与实施例3其中TiO2的负载量通过不同的浸泡次数来控制，所述In2O3的负载量通过调节硝酸铟的添加量以及保温时间来控制，由于工艺上基本与实施例3相同，因此，不再做赘述，但对比例7-9最终的TiO2的负载量以及In2O3的负载量如下表2所示。
表2：
| 组别 | 对比例7 | 对比例8 | 对比例9 |
| TiO<sub>2</sub>的负载量％ | 1.26 | 46.9 | 74.2 |
| In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的负载量％ | 98.74 | 53.1 | 25.8 |
效果验证：
将实施例2与对比例4-6进行比较，发现对比例4以及对比例5中催化剂的负载量低，影响分解二噁英的效果，且制备成本高，不利于实际生产，对比例6中的催化剂负载量过高，不仅对二噁英的分解效率没有起到显著的促进作用，还会导致局部催化剂脱落，影响复合材料整体的质量以及分解效率。
将实施例3与对比例7-9进行比较，发现在催化剂负载总量固定的情况下，对比例7-9中的TiO2的负载量以及In2O3的负载量的改变，也会明显影响二噁英的分解效率，尤其是对于低温分解二噁英。因此，本申请通过优化催化剂的占总复合材料质量百分比以及催化剂各成分的占比，有助于获得制备成本低，低温分解效果优异的复合材料。
对实施例1-5以及对比例1-3进行二噁英分解测试，测试方法为：将二噁英置于100mL清洁的烧瓶中，加入40mL甲苯溶液，随后将实施例1-5制备复合材料以及对比例1-3制备的材料分别置于溶液中，随后于200℃下冷凝加热1小时，随后取出实施例1-5制备复合材料以及对比例1-3制备的材料，并用甲苯清洗实施例1-5制备复合材料以及对比例1-3制备的材料，再对清洗液和上述烧杯中溶剂净化、富集，然后再上机测试二噁英含量，最后计算出二噁英分解率，分解效率计算公式为：
具体的分解结果如下表3所示。
表3：
由表3数据分析可知，本发明制备的复合材料在200℃时，能分解多种二噁英目标物，且分解率大于85％，明显优于对比例中二噁英的分解率。
为了研究温度对本发明复合材料对二噁英分解率(％)的影响，做了以下测试，温度条件以及结果如下表4所示。
表4：
需要说明的是，上述1234-TCDD、2378-TCDD、12378-PeCDD、123478-HxCDD、123678-HxCDD、123789-HxCDD、1234678-HpCDD、OCDD、2378-TCDF、12378-PeCDF、23478-PeCDF、123478-HxCDF、123678-HxCDF、123789-HxCDF、234678-HxCDF、1234678-HpCDF、1234789-HpCDF为具体的二噁英目标成分，由表4数据分析可知，本发明的复合材料能分解多种二噁英目标成分，且在200℃仍然具有显著的分解效果，较传统的催化剂，传统的催化剂起活温度高于400℃，本发明的复合材料具有更优异的低温分解活性。
另外，结合图1-9进行说明：图1为本发明实施例1制备的复合材料的扫描电镜示意图，从图1可以看出催化剂能均匀地附着于陶瓷纤维表面；图2为本发明实施例1中制备的复合材料的线形能谱示意图，从图2中可以看出本发明制备的复合材料中TiO2以及In2O3的附着稳定；图3为本发明实施例1制备的复合材料的XRD示意图，从图3可以看出本发明制备所述复合材料的方法，具有优异的可行性；图4为本发明实施例1制备的复合材料对二噁英的分解效率示意图，从图4中可以看出，在200℃条件下，对二噁英的分解效率达90％以上，本发明制备的复合材料能解决现有技术中分解二噁英目标物单一的问题；图5为本发明实施例2制备的复合材料的扫描电镜示意图，图5可以看出催化剂能均匀地附着于陶瓷纤维表面；图6为本申请实施例2制备复合材料的对二噁英的分解效率示意图，图6中可以看出本发明复合材料在200℃时对二噁英的分解率为85％左右；图7为本申请对比例1制备的石英纤维布负载TiO2复合催化剂二噁英分解率示意图，图7可以看出负载单一TiO2，得到的材料在200℃时对二噁英的分解效率约为40-60％；图8为本申请对比例2制备的石英纤维布负载In2O3复合催化剂二噁英分解率示意图，图8可以看出负载单一的In2O3得到的材料，在200℃时对二噁英的分解效率约为30-40％；图9为本申请对比例3石英纤维布对二噁英分解率示意图，从图9分析可知石英纤维布在200℃时对二噁英的分解效率约为2-3％。因此，本发明制备的复合材料能解决现有技术中分解二噁英的催化剂存在可塑性低、分解率低以及分解目标物单一的问题。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1.一种分解二噁英的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括陶瓷纤维以及负载于所述陶瓷纤维上的催化剂，所述催化剂包括In2O3与TiO2，所述催化剂占所述复合材料的质量百分比的30％-50％，所述In2O3与所述TiO2的质量比为1-4:16-19。
2.根据权利要求1所述的分解二噁英的复合材料，其特征在于，所述陶瓷纤维为陶瓷纤维布或陶瓷纤维膜。
3.根据权利要求2所述的分解二噁英的复合材料，其特征在于，所述陶瓷纤维布为石英纤维布、氧化锆纤维布、纳米二氧化硅纤维布中的一种。
4.根据权利要求2所述的分解二噁英的复合材料，其特征在于，所述陶瓷纤维膜为石英纤维膜、氧化锆纤维膜、纳米二氧化硅纤维膜中的一种。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的分解二噁英的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将陶瓷纤维浸泡于质量百分比浓度为10％-30％的硫酸溶液中进行预处理2h-4h，得预处理陶瓷纤维；
将预处理陶瓷纤维进行TiO2负载处理以及In2O3负载处理，得到所述复合材料。
6.根据权利要求5所述的分解二噁英的复合材料的制备方法，其特征在于，所述预处理的温度为80℃-90℃。
7.根据权利要求5所述的分解二噁英的复合材料的制备方法，其特征在于，所述TiO2负载处理为：将所述预处理陶瓷纤维置于钛酸丁酯中进行第一浸泡处理，然后放置于湿度为60％-75％的环境中，静置放置30min-40min后，进行第一干燥处理以及第一煅烧处理，得到负载TiO2的材料。
8.根据权利要求5所述的分解二噁英的复合材料的制备方法，其特征在于，所述TiO2负载处理为：将所述预处理陶瓷纤维浸泡于乙醇溶液中，然后添加四氯化钛以及去离子水，调节pH至8.5-9.5，静置水解25min-35min，进行第二干燥处理以及第二煅烧处理，得到负载TiO2的材料。
9.根据权利要求7或8所述的分解二噁英的复合材料的制备方法，其特征在于，所述In2O3负载处理为：将硝酸铟溶于水中，得到处理液，然后将所述负载TiO2的材料置于所述处理液中进行第二浸泡处理，继续加入氨水，在温度为60℃-80℃的条件下保温0.5h-2h，最后进行第三干燥处理以及第三煅烧处理，得到复合材料。
10.根据权利要求9所述的分解二噁英的复合材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸铟的添加量为：按照所述陶瓷纤维与硝酸铟的质量比为1:0.2-1:2.8。
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