一种复合光催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种复合光催化剂、制备方法及其应用，该复合光催化剂包括中空玻璃微珠、负载在中空玻璃微珠表面的石墨烯和TiO2；该方法首先对中空玻璃微珠预处理，在预处理后的中空玻璃微珠表面负载氧化石墨烯层形成氧化石墨烯/中空玻璃微珠复合物；再将微珠复合物置于TiO2前驱体中，在合适的压力、合适的搅拌速度、100～200℃下反应4～12h，得到复合光催化剂。相对于传统的TiO2负载空心玻璃微珠，本发明专利技术的复合催化剂对可见光有良好的响应，其对太阳光的利用率更高，且对污染物的催化效果更好。本发明专利技术的复合光催化剂具有易回收、分散性好的特点，且该复合光催化剂为规则的球形，流动性好，因此其在应用过程中极容易在基体中分散均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种复合光催化剂、制备方法及其应用
本专利技术属于光催化
，具体涉及一种复合光催化剂、制备方法及其应用。
技术介绍
光催化技术在环境污染物的治理、光分解水制氢气、太阳能电池等领域具有广阔的应用前景。自1972年Honda-Fujishima发现TiO2半导体电极的光催化分解水现象发现以来，半导体光催化技术在能源利用和环境净化领域得到了广泛的关注和飞速的发展。其中纳米TiO2由于氧化活性较高、比表面积较大、化学稳定性好、对人体无毒害、成本低、无污染等优点是目前应用最广泛的光催化剂，但以TiO2半导体为基础的光催化剂技术还存在着如量子产率低、太阳能利用率低等问题。此外，粉体TiO2易团聚、难分离回收的缺点不仅限制其光催化效率，而且影响了其循环利用，间接提高了应用成本。因此如何将粉体TiO2负载于较大尺度的载体并保持其光催化活性成为新的研究热点。漂浮型负载光催化剂由于可漂浮于水面且易于分离，使其不仅有效增强了催化剂与光接触面积而且克服了纳米光催化剂在水中易团聚、难分离回收的缺点，间接减少了光催化剂的有效用量。其中被誉为“空间时代材料”的空心玻璃微珠(HGM)，是一种正球形、空心的多功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合光催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：对中空玻璃微珠进行预处理；将预处理后的中空玻璃微珠与氧化石墨烯分散液混合，形成微珠复合物；将微珠复合物置于TiO2前驱体中，在合适的压力、合适的搅拌速度、100～200℃下反应4～12h，得到复合光催化剂；其中，合适的压力为1～5Mpa，合适的搅拌速度为50～200r/min。

【技术特征摘要】
1.一种复合光催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：对中空玻璃微珠进行预处理；将预处理后的中空玻璃微珠与氧化石墨烯分散液混合，形成微珠复合物；将微珠复合物置于TiO2前驱体中，在合适的压力、合适的搅拌速度、100～200℃下反应4～12h，得到复合光催化剂；其中，合适的压力为1～5Mpa，合适的搅拌速度为50～200r/min。2.如权利要求1所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的微珠复合的制备过程为：将氧化石墨烯分散于去离子水中形成氧化石墨烯分散液，将预处理后的中空玻璃微珠加入该分散液中，常温下磁力搅拌30～120min，形成微珠复合物；其中，石墨烯质量是预处理后的中空玻璃微珠质量的0.1％～7％。3.如权利要求1所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的TiO2前驱体为钛酸四丁酯；所述的钛酸四丁酯的体积与微珠复合物的质量比例为3～5:1。4.如权利要求1所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的中空玻璃微珠的预处理过程为：将中空玻璃微珠依次进行除油、粗化、活化、硅烷偶联处理。5.如权利要求4所述的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的除油过程为：将中空玻璃微珠分散于除油液中，在60～80℃下搅拌20～30min，过滤，水洗；所述的除油液为氢氧化钠、碳酸钠和硅酸钠按照体积质量浓度比为8:2:1的比例关系溶于去离子水中制备得到；所述的中空玻璃微珠的加入量为1L除油液中加入10...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，王雷磊，耿雅甜，王旭东，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61