專利名稱：一種負(fù)載納米TiO₂光催化劑轉(zhuǎn)盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光催化劑制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。
背景技術(shù)：
目前，光催化劑的研究和應(yīng)用已有多種文獻(xiàn)報道，其中對固定相二氧化鈦催化劑的研究尤為活躍。二氧化鈦催化劑的載體一般選用石英砂，玻璃珠等硅酸鹽材料。這些催化劑填充反應(yīng)器實際應(yīng)用時，因光降解床中的催化劑堆積密實，絕大部分紫外光線被載體所阻擋，從而阻礙了紫外光線在反應(yīng)器中的傳播和均勻分布，僅形成一個層面的有效催化區(qū)，降低了紫外光能的利用率。對于二氧化鈦膜催化劑的研究，目前多集中于對貴金屬沉積、過渡金屬鹽的參雜和半導(dǎo)體材料的參雜，對于表面的宏觀修飾研究很少。而對于光催化過程中增加紫外光通量及其傳播距離方面的研究未見報道。另外，固定相催化劑的負(fù)載強(qiáng)度也是光催化劑使用壽命的重要指標(biāo)之一，并且光催化劑膜的脫落會產(chǎn)生二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，從整體上提高光催化效率而提供一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤盤片以鐵為載體，在表面上鍍有TiO2光催化劑膜，鍍膜中摻雜有鎘，在微觀狀態(tài)下膜表面呈凹凸?fàn)?。鍍膜中所含二氧化鈦粒子?0 15nm。鍍膜中所含二氧化鎘粒子為15 25nm。本發(fā)明的制備方法
(1)取一定量的硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加碳酸鈉溶液，直至沉淀完全；
(2)對沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入一定量的冰醋酸，使其完全溶解；
(3)再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)；
(4)把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為3 5mm ；
(5)先在80°恒溫下反復(fù)烘干2 3小時，再在800°C 1000°C下程序升溫煅燒3 4小時，即可得到摻鎘的納米級TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。本發(fā)明的應(yīng)用方法調(diào)節(jié)廢水的pH值為3. O 4. O ;在廢水中加入I 3ppm的Fe2+和O. I O. 3ppm的H2O2 ;讓廢水以120 220L/min流速通過光催化容器，啟動紫外燈照射；在紫外光30分鐘內(nèi)的光催化降解率達(dá)到90%以上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于以玻璃彈簧為載體，可有效提高紫外光在催化床中的照射面積，與玻璃珠為載體所制催化劑相比，可提高3倍以上，提高光催化降解污染物的效率，達(dá)到減少二次污染的目的。
具體實施例方式案例I :取80g硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加5g碳酸鈉溶液，直至沉淀完全；對沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入20g冰醋酸，使其完全溶解；再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加5g鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)；把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為3mm ;先在80°恒溫下反復(fù)烘干2小時，再在800°C下程序升溫煅燒3小時，即可得到摻鎘的納米級TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。經(jīng)過負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤處理的廢水，光催化降解率達(dá)到90%以上。案列2 :取IOOg硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加IOg碳酸鈉溶液，直至沉淀完全；對沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入30g冰醋酸，使其完全溶解；再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加IOg鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)；把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為4mm ;先在80°恒溫下反復(fù)烘干2. 5小時，再在900°C下程序升溫煅燒3. 5小時，即可得到摻鎘的納米級TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。經(jīng)過負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤處理的廢水，光催化降解率達(dá)到90 %以上。案例3 -M 120g硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加15g碳酸鈉溶液，直至沉淀完全；對沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入40g冰醋酸，使其完全溶解；再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加15g鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)；把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為5mm ;先在80°恒溫下反復(fù)烘干3小時，再在100(TC下程序升溫煅燒4小時，即可得到摻鎘的納米級TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。經(jīng)過負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤處理的廢水，光催化降解率達(dá)到90%以上。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，其特征在于該轉(zhuǎn)盤盤片以鐵為載體，在表面上鍍有TiO2光催化劑膜，鍍膜中摻雜有鎘，在微觀狀態(tài)下膜表面呈凹凸?fàn)睢?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，其特征在于鍍膜中所含二氧化鈦粒子為10 15nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，其特征在于鍍膜中所含二氧化鎘粒子為15 25nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，其特征在于制備方法為 (1)取一定量的硝酸鎘，配置成溶液，向其中滴加碳酸鈉溶液，直至沉淀完全； (2)對沉淀進(jìn)行超聲洗掉，加入一定量的冰醋酸，使其完全溶解； (3)再溶解冰醋酸的溶液中加入體積為冰醋酸體積60%的乙醇，混合均勻，再緩慢滴加鈦酸四丁酯，并不斷攪拌，生成一種淡黃色膠體狀物質(zhì)； (4)把鐵盤盤片在膠體狀物質(zhì)中高速旋轉(zhuǎn)，使膠狀物質(zhì)均勻的粘附在鐵盤盤片上，厚度為3 5mm ； (5)先在80°恒溫下反復(fù)烘干2 3小時，再在800°C 1000°C下程序升溫煅燒3 4小時，即可得到摻鎘的納米級TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種負(fù)載納米TiO2光催化劑轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤盤片以鐵為載體，在表面上鍍有TiO2光催化劑膜，鍍膜中摻雜有鎘，在微觀狀態(tài)下膜表面呈凹凸?fàn)?。凹凸面的存在可有效增加光催化劑的比表面積；紫外光通過玻璃彈簧的空隙，可有效提高紫外光通量和傳遞距離，使光催化降解床中更多的TiO2膜表面受到光的照射，提高光催化降解污染物的效率。
文檔編號B01J23/80GK102974355SQ201210532278
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者郭迎慶, 李伯平, 李錦宇 申請人:常州大學(xué)