一种漂浮型CoFe₂O₄/TiO₂/漂珠复合光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种漂浮型CoFe₂O₄/TiO₂/漂珠复合光催化剂及其制备方法，用于处理有机废水的CoFe₂O₄/TiO₂/漂珠复合光催化剂及其制备方法，包括催化剂活性成分和催化剂载体，所述催化剂活性成分及重量百分含量分别为：Co为0.5-1wt％；Fe为1－2wt％；Ti为12－18wt％；余分为粉煤灰漂珠催化剂载体。所得CoFe₂O₄/TiO₂/漂珠复合光催化剂,漂珠表面TiO2膜上负载有CoFe₂O₄，增大了比表面积，提高了吸附性能。

主权项

一种漂浮型CoFe₂O₄/TiO₂/漂珠复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一、漂珠的预处理配制10％的稀硝酸，将粉煤灰漂珠浸泡其中15‑24h、过滤、用去离子水漂洗至中性后烘干，然后放于马弗炉中，在400‑500℃下煅烧2‑4h将其中未去除的有机物碳化，用蒸馏水漂洗分选出完全漂浮在水面上的漂珠，经过过滤干燥过筛后，选取粒径为100‑125μm的漂珠作为催化剂的载体；步骤二、TiO₂溶胶的制备室温下在每80‑100mL无水乙醇中加入30‑40mL钛酸丁酯并不断搅拌，充分溶解后加入10‑12mL乙酰丙酮，得到A溶液；1.5‑2.0mL蒸馏水和50mL无水乙醇充分混合后得到B溶液；在不断搅拌的条件下将B溶液逐滴加入A溶液中,并用浓硝酸调节其pH为4‑5,搅拌l‑2h使其充分反应,然后加入2‑3g聚乙二醇,温度上升到50℃并继续搅拌l‑1.5h，即得到黄色透明的TiO₂溶胶,置于室温下陈化12‑15h；步骤三、TiO₂/漂珠负载型光催化剂的制备将30‑40g活化的漂珠加入制备好的TiO₂溶胶中,室温下持续搅拌1‑1.5h，使漂珠载体与溶胶完全混合,然后水浴加热至80℃使溶液蒸至近干，放入恒温干燥箱80℃烘干，然后在马弗炉中匀速加热至500℃煅烧2h，冷却至室温后取出备用，将漂珠重复与溶胶混合、烘干、煅烧、冷却，重复此过程3次，目的是使漂珠上均匀形成三层TiO₂膜，提高吸附性和光催化活性；步骤四、CoFe₂O₄‑TiO₂/漂珠负载型光催化剂的制备所述步骤四CoFe₂O₄‑TiO₂/漂珠负载型光催化剂的制备过程为，分别取 20mL 0.02mol/L Co²⁺溶液和80mL 0.01mol/L Fe³⁺溶液使n(Co²⁺):n(Fe³⁺)＝1:2，充分混合后加入0.02mol/L柠檬酸，使金属总物质的量与柠檬酸的物质的量之比为1:1，不断搅拌，用浓氨水调整pH至5～6，在80℃水浴锅中匀速搅拌1‑2h后，加入TiO₂/漂珠，Co²⁺溶液体积：TiO₂/漂珠为1:1‑1.5mL/g,继续加热蒸至近干，在120℃烘箱中烘干后移入马弗炉中在500℃下焙烧2h冷却至室温备用，将得到的催化剂样品经蒸馏水漂洗，漂浮部分收集起来在105℃烘箱烘2‑4h,冷却，即制得所需CoFe₂O₄/TiO₂/漂珠复合光催化剂。