專利名稱：納米二氧化鈦光催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用溶膠_凝膠法和微波輻 射技術(shù)相結(jié)合制備納米二氧化鈦光催化劑的方法。
背景技術(shù)：
納米Ti02是一種高效節(jié)能的光催化功能材料，因其無(wú)毒、光催化活性 高、穩(wěn)定性高、氧化能力強(qiáng)、能耗低、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于廢水處理、貴金屬回 收、空氣凈化、涂料表面自潔等領(lǐng)域。
微波加熱技術(shù)是材料科學(xué)與微波技術(shù)交叉而發(fā)展起來(lái)的一種新型的快速技術(shù)。微
波加熱是利用微波具有的特殊波段與材料的基本細(xì)微結(jié)構(gòu)耦合而產(chǎn)生熱量，材料在電磁場(chǎng)
中的介質(zhì)損耗使其材料整體加熱至特定溫度而實(shí)現(xiàn)致密化的方法。微波加熱原理與目前的
常規(guī)加熱工藝有著本質(zhì)區(qū)別。與常規(guī)加熱相比，微波加熱具有加熱速度快、加熱均勻、降低
加熱溫度、安全無(wú)污染、高效節(jié)能以及改善材料組織、提高材料性能等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前該
技術(shù)已用于陶瓷的燒結(jié)、納米材料的制備及催化劑的制備和載體改性等方面，但采用微波
輻射加熱對(duì)1102光催化劑進(jìn)行改性的研究較少。1102屬于低損耗物質(zhì)，在室溫和低溫時(shí)幾
乎不吸收微波，只有達(dá)到一定溫度后才能吸收微波而升溫。研究表明，Ni203， Mn02， Sn(^等
含有變價(jià)的化合物具有很強(qiáng)的吸收微波的能力，在微波場(chǎng)中具有很高的活性.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種采用溶膠_凝膠法和微波輻射技術(shù)相結(jié)合制
備納米二氧化鈦光催化劑的方法。 本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的將制備好的納米Ti02光催化材料，在導(dǎo)熱劑Sn02的作用 下，用微波輻射加熱技術(shù)制備納米T102光催化催化劑，制備條件為350W — 560W — 210W的 三段加熱，加熱時(shí)間10+3. 5+6. 0 = 19. 5min，制得的光催化劑催化活性較高，其對(duì)甲基橙的 降解率90min內(nèi)可達(dá)98. 0%以上。 本發(fā)明制備的催化劑以甲基橙為模擬污染物，高壓汞燈為光源，考察丁微波功率、 輻射時(shí)間等因素對(duì)1102光催化活性的影響。結(jié)果表明采用微波分三階段輻射加熱，加熱時(shí) 間為19. 5min時(shí)，其對(duì)甲基橙的降解率90min內(nèi)可達(dá)98. 0%以上。與傳統(tǒng)加熱法相比較.采 用微波輻射加熱能夠顯著縮短加熱時(shí)間.改善光催化活性。

具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述。 實(shí)施例本實(shí)施例選用Sn02作傳熱劑，在家用微波爐中以微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)高溫 煅燒，制備納米Ti02光催化劑并對(duì)其催化性能進(jìn)行測(cè)試。納米Ti02光催化材料的制備強(qiáng) 烈攪拌下往17. 5mL無(wú)水乙醇中逐滴滴加3. 4mL鈦酸四丁酯和5. 6mL[Bmim)PF6離子液體， 繼續(xù)攪拌10min，往該混合溶液緩慢滴加18mL水，得白色溶膠，繼續(xù)劇烈攪拌30min，真空抽 濾，用二次蒸餾水洗滌。將濾餅放在干燥箱中10(TC下干燥2h，研磨，所得樣品即可進(jìn)行微 波輻射加熱。在40mL和30mL坩堝之間填充lcm厚的Sn02做導(dǎo)熱劑，將樣品放人其中即可 在家用微波爐中按下列過(guò)程進(jìn)行輻射加熱第一階段，在功率為350W下加熱10min ;第二階 段，在功率為560W下加熱3. 5min ;第三階段，在功率為201W下加熱6. Omin ;整個(gè)加熱過(guò)程 僅需19. 5min，微波輻射加熱后自然冷卻至室溫，然后測(cè)定其光催化活性。在此條件下所制 備的納米Ti02光催化劑，其對(duì)甲基橙的光降解率大于98%。
權(quán)利要求
一種納米二氧化鈦光催化劑的制備方法，采用溶膠-凝膠法和微波輻射技術(shù)相結(jié)合制備納米二氧化鈦光催化劑，其特征是將制備好的納米TiO2光催化材料，在導(dǎo)熱劑SnO2的作用下，用微波輻射加熱技術(shù)制備納米T1O2光催化催化劑，制備條件為350W→560W→210W的三段加熱，加熱時(shí)間10+3.5+6.0＝19.5min，制得的光催化劑催化活性較高，其對(duì)甲基橙的降解率90min內(nèi)可達(dá)98.0％以上。
全文摘要
本發(fā)明屬于催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用溶膠-凝膠法和微波輻射技術(shù)相結(jié)合制備納米二氧化鈦光催化劑的方法。將制備好的納米TiO2光催化材料，在導(dǎo)熱劑SnO2的作用下，用微波輻射加熱技術(shù)制備納米T1O2光催化催化劑。與傳統(tǒng)加熱法相比較.采用微波輻射加熱能夠顯著縮短加熱時(shí)間制得的光催化劑催化活性較高，其對(duì)甲基橙的降解率90min內(nèi)可達(dá)98.0％以上。
文檔編號(hào)B01J21/06GK101757899SQ20081023438
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者熊長(zhǎng)宏 申請(qǐng)人:熊長(zhǎng)宏