The invention discloses a preparation method of nano carbon / titanium oxide porous microspheres. The invention uses carbon nanometer material, butyl titanate and organic dispersant as raw materials, glacial acetic acid as buffer, and uses simple oil bath reflux and heat treatment method to prepare nanometer carbon/titanium oxide porous microspheres. The porous carbon/titanium oxide microspheres were prepared on a large scale by oil bath heating and refluxing. A kind of wastewater treatment catalytic material with large specific surface area, easy recovery, wide spectral response range and high catalytic activity was obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米碳/氧化钛多孔微球的制备方法
本专利技术涉及一种纳米碳/氧化钛多孔微球的制备方法,属于光催化材料领域。
技术介绍
碳纳米材料具有特殊结构和优异性能,是催化剂的理想载体,能提高纳米催化剂的比表面积,减少纳米催化剂的团聚,降低光生载流子的复合,提高光催化效率,因而被广泛地应在光催化、污水处理和空气净化等领域。然而,碳纳米材料的粒径小,获得的纳米碳催化剂应用于污水处理中仍然难回收,且易对环境形成二次污染。因此,既要保持纳米催化剂拥有良好的催化活性,又能在污水处理中易回收,需要构建一个粒径大、比重大的特殊结构。目前,解决纳米催化剂在污水处理中回收难的方法主要有:制备成磁性纳米催化剂、多孔微球纳米结构和多孔纳米薄膜,其中多孔纳米微球催化剂拥有高催化活性、大比表面积和活性点多,以及在溶液中易流动等特性,从而表现出诱人的工业应用前景。碳纳米材料能够显著提高纳米催化剂的光催化性能,若将碳纳米材料和氧化钛纳米结构制备成纳米碳/氧化钛多孔微球结构,在保持纳米催化剂大表面积的情况下,还能增大纳米催化剂的比重,促进纳米催化剂的回收,从而将获得光谱响应范围宽、高活性和易回收的新型污水处理材料。但是,目前制备多孔微球的方法存在制备工艺复杂,不易实现产业化规模生产,如水热法需要特殊的装置来实现高温高压,单次实验的产量较低;采用模板法很难保证在去除模板时维持多孔微球的结构,以及形成单分散的多孔微球,因而获得一种简单、易工业化生产纳米碳/氧化钛多孔微球结构的方法是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是,目前制备纳米碳/氧化钛多孔微球常需要特殊的装置(如水热法需要反应釜 ...
【技术保护点】
1.一种纳米碳/氧化钛多孔微球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将0.05~0.1 g 碳纳米材料加入30~50 mL去离子水中,超声,获得均匀分散的碳纳米材料溶液;(2)在步骤(1)获得的碳纳米材料溶液中加入0.5~2 g有机分散剂,超声,获得碳纳米材料/有机分散剂溶液;(3)在超声条件下,将钛酸丁酯/冰醋酸混合溶液逐滴加入步骤(2)获得的碳纳米材料/有机分散剂溶液中,然后继续超声30~60 min后获得纳米碳/氧化钛胶体;所述钛酸丁酯/冰醋酸混合溶液是将5~10 mL钛酸丁酯逐滴加入到30~50 mL冰醋酸溶液中,搅拌30~60 min后获得;(4)将步骤(3)获得的纳米碳/氧化钛胶体加热回流6~8 h,待冷却后过滤得到沉淀物,将沉淀物干燥,获得纳米碳/氧化钛多孔微球前驱体;(5)在保护气氛下,将步骤(4)获得的纳米碳/氧化钛多孔微球前驱体在400~600 ℃下热处理,获得纳米碳/氧化钛多孔微球。
【技术特征摘要】
1.一种纳米碳/氧化钛多孔微球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将0.05~0.1g碳纳米材料加入30~50mL去离子水中,超声,获得均匀分散的碳纳米材料溶液;(2)在步骤(1)获得的碳纳米材料溶液中加入0.5~2g有机分散剂,超声,获得碳纳米材料/有机分散剂溶液;(3)在超声条件下,将钛酸丁酯/冰醋酸混合溶液逐滴加入步骤(2)获得的碳纳米材料/有机分散剂溶液中,然后继续超声30~60min后获得纳米碳/氧化钛胶体;所述钛酸丁酯/冰醋酸混合溶液是将5~10mL钛酸丁酯逐滴加入到30~50mL冰醋酸溶液中,搅拌30~60min后获得;(4)将步骤(3)获得的纳米碳/氧化钛胶体加热回流6~8h,待冷却后过滤得到沉淀物,将沉淀物干燥,获得纳米碳/氧化钛多孔微球前驱体;(5)在保护气氛下,将步骤(4)获得的纳米碳/氧化钛多孔微球前驱体在400~600℃下热处理,获得纳米碳/氧化钛多孔微球。2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈传盛,王晨,刘天贵,晁自胜,
申请(专利权)人:长沙理工大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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