一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法，包括：(1)将一定比例的发泡剂与水混合，搅拌，产生大量的泡沫。按比例混合主催化剂粉末、无机黏结剂，混合均匀后，加入泡沫并搅拌，得到组分充分混合均匀的浆料；(2)将分散相材料、松油醇加入到浆料中，同时加入泡沫，继续搅拌，待浆料变得粘稠后，将浆料倒入模具中，用铁板按压，保证其填充密实，且底部平滑；将模具放入马弗炉在200‑400℃下煅烧一定时间，降温后拿出模具，取出模具内的块体光催化剂，即得。本发明专利技术制备方法简单，容易实现，成本不高；本发明专利技术的块体催化剂原料易得，在较低温度下煅烧即具有较高强度，有利于节约主催化剂的使用量，实现块体光催化剂的实际应用。

Preparation of a dispersed phase material enhanced block photocatalyst

The invention discloses a preparation method of a dispersed phase material reinforced block photocatalyst, which comprises: (1) mixing a certain proportion of foaming agent with water and stirring, resulting in a large number of bubbles. The main catalyst mixed powder, inorganic binder in proportion, mixing, stirring and adding foam, then fractions of fully mixed slurry; (2) the dispersed phase material, terpineol was added to the pulp, and stir to foam, paste becomes thick, the slurry is poured into a mold, with iron pressing, ensure the filling, and the bottom smooth; will die into a muffle furnace in 200 annealed at 400 time, after cooling out mold, mold block out light catalyst, i.e.. The preparation method is simple, easy to realize and low cost. The block catalyst of the invention is easy to obtain, and has high strength at low temperature. It is beneficial for saving the amount of main catalyst and realizing the practical application of block photocatalyst.

【技术实现步骤摘要】
一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种催化剂的制备方法，特别涉及一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法。
技术介绍
当今社会，环境污染已成为亟待解决的全球性问题，光催化技术由于其在环境净化中的潜在应用逐渐引起了科学界的广泛关注(R.Quesada-Cabrera,etal.,AppliedCatalysisB,2014,160,582-588.)。光催化技术是指光催化材料在紫外光或可见光的照射下其内部的电子-空穴将发生分离，在催化材料表面产生的羟基自由基·OH、超氧离子·O2-、氢过氧基·HO2等活性基团，能够将有机物直接氧化为CO2和H2O等无机小分子(J.Yang,etal.,J.Phys.Chem.B,2005,109,21900-21907.)。光催化技术的关键是制备活性高、光谱响应范围宽、成本低廉的光催化剂。目前光催化剂在实际应用时还存在以下问题：1.在光催化反应中，需要不断搅拌使得催化剂与污染物进行接触，否则催化剂会自然沉降到容器的底部，而这在大规模的污水处理应用时难以实现；2.催化剂难以回收利用；3.搅拌/曝气的光催化污水处理技术有吨水处理量小、占地面积大、序批式运行的缺点。这些缺点一定程度上制约了光催化技术的实际应用。为了克服光催化过程需要搅拌和光催化剂难以回收利用的缺点，而制备块体催化剂并将其固定到光催化装置中，并使用紫外光照射块体催化剂，污水在流过催化剂的时候被降解为小分子(张利，谢洪勇，孙志国，一种塔式光催化装置及其催化方法，中国专利技术专利，申请号：201510733035.0)。84772833谢洪勇等制备了块体催化剂(谢洪勇,孙志国,管传金.一种用发泡法制备块体光催化材料的方法,中国专利技术专利,专利号:ZL201310449930.0.)，但块体催化剂中，起催化作用的仅仅是催化剂的外表面，因而催化剂的内部可以使用较主催化剂更为廉价的材料。谢洪勇等制备的块体催化材料需要较高温度煅烧，高温煅烧可能会降低催化剂的活性，因而有必要提高块体的强度，且在较低的温度下即可成块。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法，该方法简单、实用，流动的污水经污水泵抽进该装置中，在与催化剂接触时得到降解。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法，包括：(1)将一定比例的发泡剂与水混合，搅拌，产生大量的泡沫；按比例混合主催化剂粉末、无机黏结剂，混合均匀后，加入泡沫并搅拌，得到组分充分混合均匀的浆料；(2)将分散相材料、松油醇加入到浆料中，同时加入泡沫，继续搅拌，待浆料变得粘稠后，将浆料倒入模具中，用铁板按压，保证其填充密实，且底部平滑；将模具放入马弗炉内煅烧一定时间，降温后拿出模具，取出模具内的块体光催化剂，即得。在本专利技术的一个实施例中:所述步骤(1)中的主催化剂粉末为氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化铋中的任意一种或多种。在本专利技术的一个实施例中:所述步骤(1)中的无机粘结剂剂为磷酸二氢钙、氧化锌中的任意一种或多种。在本专利技术的一个实施例中:所述主催化剂粉末与无机粘结剂的质量比为1:1-5:1。在本专利技术的一个实施例中:所述步骤(2)中的分散相材料为碎石屑、小段玻璃纤维、小段碳纤维中的任意一种或多种。在本专利技术的一个实施例中:所述步骤(2)中的分散相材料的质量为制成后块体光催化剂的5％-50％，且放入(1)中浆料的内部。在本专利技术的一个实施例中：所述步骤(2)中的煅烧温度为200-400℃，煅烧时间为60-240分钟。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术结构简单、使用方便，且制备方法简单，成本相对较低，块体光催化剂来源广，制备简单，能够大批量生产，且便于回收利用，使用本方法在较低温度下提高块体催化剂的强度，可望实现光催化技术降解污水的规模化处理。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中制备块体催化剂流程图；图2为本专利技术实施例2中制备的块体催化剂的尺寸；图3为本专利技术实施例2中大量制备的块体催化剂的照片。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。实施例1(1)将20mL的发泡剂与10mL水混合，搅拌，产生大量的泡沫；称取10g主催化剂粉末(纳米TiO2粉末)、5g无机黏结剂(ZnO)，将二者混合均匀后，加入泡沫并搅拌10min，得到组分充分混合均匀的浆料；(2)将3g分散相材料(碎石屑)、5mL松油醇加入到浆料中，同时加入泡沫，继续搅拌20min，待浆料变得粘稠后，将浆料倒入模具中，用铁板按压，保证其填充密实，且底部平滑。模具中为高为10厘米，直径为12厘米的小孔；将模具放入马弗炉在200-400℃下煅烧100分钟，降温后拿出模具，取出模具内的块状光催化材料，即得；图1为本专利技术实施例1中制备块体催化剂流程图。实施例2(1)将20mL的发泡剂与15mL水混合，搅拌，产生大量的泡沫；称取10g主催化剂粉末(纳米SnO2粉末)、5g无机黏结剂(磷酸二氢钙)，将二者混合均匀后，加入泡沫并搅拌20min，得到组分充分混合均匀的浆料；(2)将4g分散相材料(小段玻璃纤维)、4mL松油醇加入到浆料中，同时加入泡沫，继续搅拌30min，待浆料变得粘稠后，将浆料倒入模具中，用铁板按压，保证其填充密实，且底部平滑；模具中为高为15厘米，直径为15厘米的小孔；将模具放入马弗炉在200-450℃下煅烧一定时间，降温后拿出模具，取出模具内的块状光催化材料，即得；图2为本专利技术实施例2中制备的块体催化剂的尺寸；图3为本专利技术实施例2中大量制备的块体催化剂的照片。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法，其特征在于，包括：(1)将一定比例的发泡剂与水混合，搅拌，产生大量的泡沫；按比例混合主催化剂粉末、无机黏结剂，混合均匀后，加入泡沫并搅拌，得到组分充分混合均匀的浆料；(2)将分散相材料、松油醇加入到浆料中，同时加入泡沫，继续搅拌，待浆料变得粘稠后，将浆料倒入模具中，用铁板按压，保证其填充密实，且底部平滑；将模具放入马弗炉内煅烧一定时间，降温后拿出模具，取出模具内的块体光催化剂，即得。

【技术特征摘要】
1.一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法，其特征在于，包括：(1)将一定比例的发泡剂与水混合，搅拌，产生大量的泡沫；按比例混合主催化剂粉末、无机黏结剂，混合均匀后，加入泡沫并搅拌，得到组分充分混合均匀的浆料；(2)将分散相材料、松油醇加入到浆料中，同时加入泡沫，继续搅拌，待浆料变得粘稠后，将浆料倒入模具中，用铁板按压，保证其填充密实，且底部平滑；将模具放入马弗炉内煅烧一定时间，降温后拿出模具，取出模具内的块体光催化剂，即得。2.根据权利要求1所述的一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)中的主催化剂粉末为氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化铋中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种分散相材料增强块体光催化剂的制备方法，其特征在于:所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利，于伟，谢洪勇，孙志国，
申请(专利权)人：上海第二工业大学，
类型：发明
国别省市：上海,31