固载型催化剂及其制备方法与应用技术

技术编号:21525793 阅读:94 留言:0更新日期:2019-07-06 16:45
本发明专利技术涉及一种固载型催化剂及其制备方法与应用,属于光催化技术领域。解决了现有光催化反应器中使用的薄膜催化剂与载体贴合不紧密、光利用效率低的技术问题。本发明专利技术的固载型催化剂,由三聚氰胺海绵体和固载其上的TiO2或固载其上的TiO2/H3PW12O40复合催化剂组成。该固载型催化剂通过原位生长技术将催化剂牢固均匀的生长在三聚氰胺海绵体内部骨架上,具有优良的使用稳定性和固载稳定性,光催化活性高,催化降解效率达到85%以上。

Supported Catalyst and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
固载型催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于光催化
,具体涉及一种固载型催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
水污染问题的日益严峻引起了社会各界的广泛关注。光催化技术在消减水中有机污染物方面显示出高效、节能、无二次污染等优异特性,受到人们的广泛青睐。然而,太阳能利用率低、光生电荷易于复合、催化剂难回收等问题严重制约了此项技术的实际应用。光催化反应器作为光催化反应设备的核心部件决定了催化剂活性的发挥和对光的利用率,也将直接影响光催化反应的效率。现有的液相光催化氧化反应主要在泥浆型光催化反应器体系中进行,此种体系催化剂粉末悬浮于反应液中,光源通常位于反应器内部或者外部。这类反应器的优点是设计和加工简单,且催化剂与反应物接触充分,然而,它们存在许多限制其实际应用的问题,如:催化剂纳米粒子在水中成乳状分散,后续分离不仅困难且成本较高;催化剂在循环使用过程中流失严重;反应物和产物所受传质阻力较大,导致光催化降解有机物反应速率慢;每次降解污染物溶液的体积固定,不能连续处理大量废水。因此,设计以太阳光为能源、能效高且催化剂分离回收简单或不需额外分离过程的新型光催化反应器体系是光催化污水处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.固载型催化剂,其特征在于,由三聚氰胺海绵体和固载其上的TiO2或固载其上的TiO2/H3PW12O40复合催化剂组成。

【技术特征摘要】
1.固载型催化剂,其特征在于,由三聚氰胺海绵体和固载其上的TiO2或固载其上的TiO2/H3PW12O40复合催化剂组成。2.根据权利要求1所述的固载型催化剂,其特征在于,所述三聚氰胺海绵体的密度为4~12kg/m3,开孔率在99%以上。3.根据权利要求1所述的固载型催化剂,其特征在于,所述TiO2的固载量为37.5wt%~75wt%,TiO2/H3PW12O40复合催化剂的固载量为37.5wt%~75wt%,TiO2/H3PW12O40复合催化剂中,H3PW12O40和TiO2的质量比为(0.01~0.1):1。4.权利要求1~3任何一项所述的固载型催化剂的制备方法,其特征在于,步骤如下:步骤一、先向反应容器中加入异丙醇,然后在搅拌条件下,滴加四异丙氧基钛,搅拌反应0.5h以上,再滴加的冰醋酸,继续搅拌反应0.5h以上,最后滴加蒸馏水,搅拌反应0.5h以上,得到溶胶;所述异丙醇:四异丙氧基钛:冰醋酸:蒸馏水的体积比为(10~20):(1~4):1:0.2;或者,在加入冰醋酸前,滴加含有H3PW12O40的异丙醇,搅拌反应0.5h以上;所述含有H3PW12O40的异丙醇中H3PW12O40的浓度为4.1~41mg/ml,所述异丙醇:四异丙氧基钛:含有H3PW12O40的异丙醇:冰醋酸:蒸馏水的体积比为(8~18):(1~4):2:1:0.2;步骤二、向步骤一得到的溶胶中加入水洗醇洗后的三聚氰胺海绵体,浸泡10min以上,得到带有溶胶的三聚氰胺海绵体;步骤三、将带有溶胶的三聚氰胺海绵体置于反应釜中,升温至140~200℃,水热反应2~24h,然后在80℃条件下保持120min,100℃下保持300min,得到固载型催化剂坯体;步骤四、将固载型催化剂坯体依次水洗、醇洗,80~100℃条件下干燥后,得到固载型催化剂。5.根据权利要求4所述的固载型催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,搅拌速度为600~2400rpm,滴加四异丙氧基钛和冰醋酸后搅拌反应时间为0.5~1h,加入蒸馏水后的搅拌反应时间为0.5~12h,滴加含有H3PW12O40的异丙醇后的搅拌反应0.5~1h,滴加速度均为1d/3s;所述步骤二中,浸泡时间为10min~1h;所述步骤三中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨雨昕杨芷
申请(专利权)人:东北师范大学
类型:发明
国别省市:吉林,22

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