负载型纳米晶粒二氧化钛光催化剂的制备方法

摘要

本发明负载型纳米晶粒二氧化钛光催化剂及其制备方法涉及二氧化钛催化剂，由比重为0.5～5.0g/cm³，粒径为0.5～2.0mm的三氧化二铝小球载体和纳米晶粒TiO₂包覆层组成；其制备方法，包括以下步骤：(1)载体的制备；(2)前驱体溶液的制备；(3)固载。本发明中所用的三氧化二铝小球载体具有多孔径、价格便宜及较高强度的优点，适应于工业化应用，同时生产工艺简单、原料用量少、纳米二氧化钛利用率高、制备时间短、污染小、适合工业化大批量生产。

主权项

1.负载型纳米晶粒二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)载体的制备将三氧化二铝小球用含量为5～15％的盐酸溶液浸泡2～10小时，取出后用蒸馏水清洗3遍，风干后，放入烘箱中，在通入空气的条件下于50℃～200℃下焙烧1～5小时，焙烧后即成为处理完毕的三氧化二铝小球载体；(2)前驱体溶液的制备以钛酸丁酯、钛酸正丙酯、钛酸异丙酯或钛酸四乙酯为前驱体，前驱体溶液中各种成分的体积比为：钛酸丁酯、钛酸正丙酯、钛酸异丙酯或钛酸四乙酯∶乙醇∶水∶二乙醇胺∶醋酸＝1∶1～15∶1.5～6.5∶0.1～0.9∶0.01～0.05，五种物质的加入顺序为：首先在乙醇中加入水，在搅拌条件下同时加入醋酸和二乙醇胺作为稳定剂，形成混合溶液，最后将前驱体钛酸丁酯、钛酸正丙酯、钛酸异丙酯或钛酸四乙酯逐滴加入到上述混合溶液中，在密闭条件下将所述混合溶液静置2～8日，得稳定透明的前驱体溶胶；(3)固载首先将上述(2)步制备的前驱体溶胶均匀涂抹在由上述(1)步制得的三氧化二铝小球载体上，再将其快速浸泡于上述(2)步制备的前驱体溶胶中并快速取出，然后通过甩干装置甩去多余的前驱体溶胶，将负载前驱体溶胶的三氧化二铝小球载体通风干燥1小时后，再将该三氧化二铝小球载体放置于烘箱中，在40℃～130℃温度下经过1～7小时烘干，最后在空气气氛下以1～3℃/秒的速度升温至200～600℃，保持温度1～6小时，形成纳米晶粒TiO2层，层厚度为20～600nm，由此制得所述的由三氧化二铝小球载体和纳米晶粒TiO2包覆层组成的负载型纳米晶粒二氧化钛光催化剂。