光催化蜂窝活性炭网

摘要

本发明公开的光催化蜂窝活性炭网，以蜂窝状活性炭网作为载体，在蜂窝状活性炭网上负载了Co、Pr和S的TiO₂，所述TiO₂光催化剂中Co∶Pr∶S∶TiO₂的摩尔比为0.01～0.03∶0.005～0.015∶0.5～2.0∶0.9～1.2。既保持活性炭吸附有机污染物的功能，又具有催化剂响应可见光降解有机污染物的能力。光催化蜂窝状活性炭网具有直孔网状结构、通气性和透光性好，其比表面积为750～1050m²/g，碘吸附值为900～1100mg/g，四氯化碳吸附率为40～60％。在30m³的密闭空间并以可见光为光源，50min后的甲醛去除率为95.6～98.7％，甲苯为90.3～93.6％，氨为92.8～96.0％。

主权项

光催化蜂窝活性炭网的制备方法，以蜂窝状活性炭网作为载体，在蜂窝状活性炭网上负载Co、Pr和S的TiO₂光催化剂，所述TiO₂光催化剂中Co∶Pr∶S∶TiO₂的摩尔比为0.01～0.03∶0.005～0.015∶0.5～2.0∶0.9～1.2；蜂窝状活性炭网的尺寸为100～250mm×100～250mm×10～20mm，网的孔密度为30～50孔/cm²，孔的形状为边长是1～2mm的正方形、三角形或正六边形；蜂窝状活性炭网为煤质蜂窝状活性炭网；其特征是包括以下步骤：1）原料组成为：煤粉∶无机填料∶低温粘结剂∶高温粘结剂∶润滑剂∶水的质量比为45～65∶2～15∶1～4∶10～20∶2～3∶10～15，其中煤粉为烟煤与无烟煤粉以1∶0.2～0.8的混合物，无机填料为高岭土、凹凸棒土、麦饭石、或海泡石中的一种或两种以上任意混合；低温粘结剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或羧甲基纤维素中的一种或两种以上任意混合；高温粘结剂为煤焦油、磷酸二氢钠或磷酸二氢铝中的一种或两种以上任意混合；煤焦油的沥青含量大于35%，润滑剂为食用油或聚乙二醇；所有非水溶固体原料的细度均粉碎至200目以上；2）原料预处理，包括：将原料充分混合与捏合，再经过真空练制与陈腐，制成均匀的可塑性泥料；3）可塑性泥料挤出成蜂窝体，微波干燥，再在氮气保护下于箱式炉中炭化，最后通入水蒸气或二氧化碳活化，即得到蜂窝状活性炭网，即煤质蜂窝状活性炭网；光催化剂为掺杂光催化剂，其制备方法如下：取一定量的CH₄N₂S用研钵碾碎，加入1～2倍重量的无水乙醇搅拌溶解，再加入适量Co(NO₃)₂·6H₂O、Pr(NO₃)₃·6H₂O，搅拌，然后慢慢滴加钛酸四丁酯Ti(OC₄H₉)₄，搅拌0.5‑2h，60℃下真空干燥得到白色晶体，陈化2d后500℃下煅烧1～2h，样品再研磨至200目以上,即得到Co、Pr、S共掺杂TiO₂光催化剂成品；其中Co∶Pr∶S∶TiO₂摩尔比为0.01～0.03∶0.005～0.015∶0.5～2.0∶0.9～1.2；光催化剂负载于蜂窝状活性炭网的方法是，将制得的粉状光催化剂负载于蜂窝状活性炭网载体上，包括：先清洗蜂窝状活性炭网载体，分别采用氨水、硝酸和乙醇浸泡后再超声清洗，烘干；然后将光催化剂粉末负载于蜂窝状活性炭网载体上，即将光催化剂粉末与环氧树脂以一定比例混合，加入乙醇制成浆液，然后将经过预处理的蜂窝状活性炭网浸渍到浆液中，取出烘干，最后在箱式炉内于500±100℃、N₂保护下焙烧，即制得光催化蜂窝活性炭网；控制蜂窝状活性炭网的浸渍和烘干次数，能增加光催化剂的负载量。