一种负载铁离子和TiO₂的粉末活性炭复合光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开一种负载铁离子和TiO₂的粉末活性炭复合光催化剂及制备方法，即室温下将钛酸四丁酯、无水乙醇和冰乙酸混匀后调pH为2～3，搅拌、超声得溶液A；将无水乙醇和去离子水混合得溶液B，将Fe（NO₃）·9H₂O与TiO₂加入到溶液B中搅拌溶解得到的溶液C加入到溶液A中，搅拌、超声得掺铁的TiO₂溶胶，将经预处理后得到的过400-500目筛筛下部分的粉末活性炭加入到其中，依次经搅拌、超声、静置陈化、烘干、研磨后，于300℃下大气热处理2～3h，然后于500℃隔绝空气条件下热处理2～3h，随炉冷却即得负载铁离子和TiO₂的粉末活性炭复合光催化剂。该复合光催化剂成本低、催化效率高。

主权项

一种负载铁离子和TiO₂的粉末活性炭复合光催化剂的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：（1）、粉末活性炭的预处理：将粒径为28‑38μm的粉末活性炭加入到质量百分比浓度为10%的盐酸水溶液中搅拌30min后，静止浸泡48～60h，抽滤、所得的滤饼用去离子水洗涤至流出液为中性，然后控制温度为80～120℃真空干燥4～8h，粉碎、过400‑500目筛，筛下部分密封待用；（2）、室温下，将钛酸四丁酯、无水乙醇和冰乙酸混匀，然后用浓盐酸调节pH为2～3，然后磁力搅拌30min，然后超声10～20min，得到溶液A；上述钛酸四丁酯、无水乙醇和冰乙酸的用量，按体积比计算，即钛酸四丁酯：无水乙醇：冰乙酸为1:4:0.66；（3）、将无水乙醇和去离子水混合，磁力搅拌30～60min后，将Fe（NO₃）·9H₂O加入其中继续搅拌溶解，得到溶液B;无水乙醇和去离子水的用量，按体积比计算，即无水乙醇：去离子水为1:0.47；溶液B中Fe（NO₃）·9H₂O的浓度为0.0048‑0.0966mol/L；（4）、控制滴加速率为4‑6ml/min，将溶液B加入到步骤（2）所得溶液A中，加入完毕后继续搅拌30～60min，然后超声10～20min，形成掺铁的TiO₂溶胶；溶液B的用量，按摩尔比计算，溶液B中Fe（NO₃）·9H₂O：步骤（2）溶液A中钛酸四丁酯为0.005～0.1:1；（5）、将步骤（1）过400‑500目筛筛下部分的粉末活性炭加入到步骤（4）所得的掺铁的TiO₂溶胶中，搅拌30～60min，再超声震荡1～3h，然后静置陈化24～48h，然后再控制温度为80～120℃烘干1～4h，然后充分研磨，然后先在300℃大气热处理2～3h，再在高温焙烧炉中控制温度为500℃隔绝空气条件下进行焙烧2～3h，然后随炉自然冷却，即得负载铁离子和TiO₂的粉末活性炭复合光催化剂;步骤（1）过400‑500目筛筛下部分的粉末活性炭的用量，按质量比计算，步骤（1）过400‑500目筛筛下部分的粉末活性炭：步骤（4）所得的掺铁的TiO₂溶胶中的Ti⁴⁺为1：0.01‑0.1。