CN1451473A - 一种表面键联型TiO2/SiO2光催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种表面键联型TiO2－SiO2光催化剂的制备方法，将干燥的多孔硅胶浸渍在钛酸四丁酯的环己烷溶液中反应10－20小时，然后在50℃以下蒸发掉环己烷，样品在80－120℃干燥后，在空气于350－500℃中煅烧4－8小时，钛酸四丁酯被氧化为TiO2，冷却，制得纳米级锐钛矿型氧化钛，通过Ti－O－Si键负载在多孔硅胶的表面，得到表面键联型TiO2/SiO2光催化剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种光催化剂的制备方法，具体地说涉及一种表面键联型TiO2/SiO2光催化剂的制备方法。
背景技术
大量的研究结果已经证明，氧化钛多相光催化成为环境净化领域，很有前途的技术。氧化钛能够无机化大多数空气和水中的有机污染物，在深度杀菌方面具有很大的潜力。迄今为止，仍没有一种光催化剂优越于氧化钛。氧化钛的光催化活性和化学稳定性引起人们的关注。氧化钛粉末成为实际应用的障碍。最近，为了解决这个问题，出现了两部分研究。一个分支主要将氧化钛纳米颗粒高度分散在多孔材料上；而另一分支是制备氧化钛薄膜，大多是通过氧化钛溶胶制备。一般条件下，固定化的氧化钛比同样方法制备的氧化钛粉体活性高，但有些氧化钛与载体之间没有化学键联结，氧化钛易脱落。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表面键联型TiO2/SiO2光催化剂的制备方法，克服了现有氧化钛固定技术的弊端。
为实现上述目的，本发明用钛酸四丁酯的环己烷溶液，通过浸渍的方法，制备表面键联型TiO2/SiO2复合催化剂。它不同于TiO2与SiO2混合的复合氧化物，TiO2既保存原有的化学结构又与多孔硅胶形成化学键的联结，负载的TiO2为纳米级。由此保证了该催化剂具有以下几个优点：具有很高的光催化活性、较高的稳定性、较大的分散性。该催化剂的等电点为pH＝3，对显正电性的物质具有很强的吸附，从而增加光催化效率。另外，该催化剂合成方法简单，容易操作，易于推广应用。
具体地说，本发明的制备方法为：
钛酸四丁酯与环己烷的体积比值为1∶2-4，将干燥的多孔硅胶浸渍在钛酸四丁酯的环己烷溶液中反应10-20小时，然后在50℃以下蒸发掉环己烷，样品在80-120℃干燥后，在空气于350-500℃中煅烧4-8小时，钛酸四丁酯被氧化为TiO2，冷却，制得锐钛矿型氧化钛，通过Ti-O-Si键负载在多孔硅胶的表面，得到表面键联型TiO2/SiO2光催化剂。
附图说明
图1为本发明制备的氧化钛的键联量为8％(Ims8)和键联量为30％(Ims30)的TiO2/SiO2催化剂的Ti 2p光电子峰。
具体实施方式
通过下面给出的实施例和应用例，可以看出本发明的技术特征和优点。
1、表面键联型TiO2/SiO2光催化剂的结构表征
钛酸四丁酯与环己烷的体积比值为1∶3，将干燥的多孔硅胶浸渍在钛酸四丁酯的环己烷溶液中反应15小时，然后在40℃蒸发掉环己烷，样品在100℃干燥后，在空气于400℃中煅烧5小时，此时钛酸四丁酯被氧化为TiO2，冷却，通过Ti-O-Si键负载在多孔硅胶的表面，得到表面键联型TiO2/SiO2光催化剂。因为TiO2负载在多孔硅胶表面为一公知技术，本实施例在此不作详细描述。
用上述制备的TiO2/SiO2催化剂，经XRD表征的结果说明，钛酸四丁酯经煅烧后，已转化为TiO2，并且主要为锐钛矿结构，氧化钛的晶粒尺寸为纳米级。图1显示了氧化钛的键联量为8％(Ims8)和键联量为30％(Ims30)的TiO2/SiO2催化剂的Ti 2p光电子峰。这些峰在最大位子上，显示了明显的移动，结果与文献报导一致。在XPS的测定中，估计误差是0.1eV，Ims8和Ims30的钛原子的2p电子的键能分别比纯的氧化钛的小0.4eV和0.1eV。由于TiO2-SiO2界面的形成，使钛原子的电荷有了变化。当在TiO2-SiO2的界面处有Ti-O-Si形成时，增加了钛原子的正电荷，将引起TiO2-SiO2钛原子较高的键能。同时Ims8和Ims30硅原子的2p电子的键能分别比硅原子的小0.4eV和0.1eV。这些结果确定了在氧化钛与硅胶之间有Ti-O-Si的存在。可以看出，随着氧化钛负载量的增加，钛硅的界面相互作用增强。依据钛酸四丁酯与多孔硅胶的投加量，对于Ims8和Ims30，钛原子与硅原子的计算比值分别为0.1058和0.5282，它们比实验值小，说明大多数氧化钛负载在多孔硅胶的表面。
2.表面键联型TiO2-SiO2光催化剂光催化活性
键联量为30％的表面键联型TiO2-SiO2光催化剂，多孔硅胶的粒度为100-200目。在一个流动床光反应器系统中，以高压汞灯为光源，光催化降解偶氮染料活性艳红K-2G。在氧化钛等当量的条件下，TiO2-SiO2比北京化工厂生产的TiO2活性高三倍。但比国际标准光催化剂P25 TiO2活性低。TiO2-SiO2固定化催化剂在实际中有更大的优势。在沉降实验中，它在几分钟之内就完成沉降，而P25 TiO2要经过数天或更长的时间。
3.表面键联型TiO2/SiO2光催化剂的稳定性
氧化钛负载量30％的TiO2-SiO2光催化剂，在流动床光反应器中，光催化脱色实际的毛纺织废水，连续运行400小时，催化剂活性没有明显的改变。说明该催化剂具有很高的抗磨损性，抗中毒性。体现了表面键联的一个最大的优势-稳定性。
Claims (5)
1、一种表面键联型TiO2-SiO2光催化剂的制备方法，其主要步骤为：将干燥的多孔硅胶浸渍在钛酸四丁酯的环己烷溶液中反应10-20小时，钛酸四丁酯与环己烷的体积比值为1∶2-4；
于室温至50℃下蒸发掉环己烷，80-120℃干燥；
空气中350-500℃煅烧4-8小时，得到负载型TiO2/SiO2催化剂；TiO2通过Ti-O-Si键负载在多孔硅胶的表面。
2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛酸四丁酯与环己烷的体积比为1∶4。
3、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍反应时间为10-15小时。
4、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蒸发环己烷的温度在40℃。
5、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧时间为4-6小时。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006119550A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Very Small Particle Company Pty Ltd | Method for making a material |
| CN100444952C (zh) * | 2006-04-30 | 2008-12-24 | 天津南开戈德集团有限公司 | 负载型纳米晶粒二氧化钛光催化剂的制备方法 |
| CN101229957B (zh) * | 2007-12-25 | 2010-11-17 | 山东大学 | SiO2/TiO2空心复合结构材料及其制备方法与应用 |
| CN102373515A (zh) * | 2010-08-11 | 2012-03-14 | 苏州大学 | 一种TiO2-SiO2双组份纳米纤维及其制备方法 |
| CN102626619A (zh) * | 2012-03-24 | 2012-08-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 钯碳催化剂的制备方法 |
| CN103801387A (zh) * | 2012-11-15 | 2014-05-21 | 中国海洋大学 | 一种用于光催化氧化半焦基烟气脱硫、脱硝剂及其制备方法 |
| CN104258836A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 安徽工程大学 | 二氧化钛/二氧化硅纳米复合材料及其制备方法和应用 |
| CN105771950A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-07-20 | 中国石油大学(华东) | 一种一维TiO2/SiO2纳米光催化材料的制备方法 |
-
2002
- 2002-04-16 CN CN 02105736 patent/CN1451473A/zh active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006119550A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Very Small Particle Company Pty Ltd | Method for making a material |
| JP2008540309A (ja) * | 2005-05-12 | 2008-11-20 | ベリー スモール パーティクル コンパニー ピーティーワイ リミテッド | 材料の製造方法 |
| CN100444952C (zh) * | 2006-04-30 | 2008-12-24 | 天津南开戈德集团有限公司 | 负载型纳米晶粒二氧化钛光催化剂的制备方法 |
| CN101229957B (zh) * | 2007-12-25 | 2010-11-17 | 山东大学 | SiO2/TiO2空心复合结构材料及其制备方法与应用 |
| CN102373515A (zh) * | 2010-08-11 | 2012-03-14 | 苏州大学 | 一种TiO2-SiO2双组份纳米纤维及其制备方法 |
| CN102373515B (zh) * | 2010-08-11 | 2013-07-10 | 苏州大学 | 一种TiO2-SiO2双组份纳米纤维及其制备方法 |
| CN102626619A (zh) * | 2012-03-24 | 2012-08-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 钯碳催化剂的制备方法 |
| CN102626619B (zh) * | 2012-03-24 | 2014-05-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 钯碳催化剂的制备方法 |
| CN103801387A (zh) * | 2012-11-15 | 2014-05-21 | 中国海洋大学 | 一种用于光催化氧化半焦基烟气脱硫、脱硝剂及其制备方法 |
| CN104258836A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 安徽工程大学 | 二氧化钛/二氧化硅纳米复合材料及其制备方法和应用 |
| CN105771950A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-07-20 | 中国石油大学(华东) | 一种一维TiO2/SiO2纳米光催化材料的制备方法 |
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