一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及降解催化剂技术领域，尤其是一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）载体浮石的制备；（2）将浮石至于无水乙醇中，加入二氧化钛和有机膨润土，混合搅拌均匀得到胶体溶液A；（3）将Cd

Preparation of rare earth doped photodegradation catalyst

【技术实现步骤摘要】
一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法
本专利技术涉及降解催化剂
，尤其是一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法。
技术介绍
随着工农业生产的迅速发展，水体污染越来越严重，水体中检出的有机物高达两千多种，其中具有致癌、致畸的达到数百种，水体污染引起了一系列社会问题。与其它传统降解技术对比，光催化降解技术较为新颖，具有降解效率高、降解稳定性强、造成二次污染小等特点，加上这类催化剂合成工艺十分简单，原料廉价易得，有望工业化生产和大范围的应用，因此，光催化降解催化剂是具有很大的前景和长远的应用价值。但是，二氧化钛的禁带宽度较高（3.2eV），对太阳光的利用率很低，仅能吸收紫外波段的光能量，无法在可见光下表现出相应的催化活性。
技术实现思路
本专利技术的目的是：克服现有技术中不足，提供一种工艺简单、生产成本低的稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，该制备方法制得的光敏降解催化剂具有电子利用率高、光催化活性高的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，所述催化剂的载体为浮石，所述制备方法包括以下步骤：（1）载体浮石的制备：收集粒径大小为2-3mm的浮石，将其至于超声波反应釜内进行第一次超声处理，然后将其至于激光打孔机内，对其进行打孔操作，打孔结束后再将其转入超声波反应釜内进行第二次超声处理；（2）将步骤（1）中处理后得到的浮石至于无水乙醇中，加入二氧化钛和有机膨润土，混合搅拌均匀得到胶体溶液A；（3）将Cd2+、Pb2+和Ru3+加入无水乙醇中，混匀后得到胶体溶液B；（4）将胶体溶液A和胶体溶液B混合后进行第三次超声处理得到光降解催化剂。进一步的，所述浮石上孔径的大小为20-30nm。进一步的，所述浮石的堆密度为450-600kg/m3，体积比表面积为150-210m2/m3。进一步的，所述二氧化钛为二氧化钛纳米颗粒，所述二氧化钛纳米颗粒的粒径大小为10-15nm。进一步的，所述Cd2+、Pb2+和Ru3+的前驱体为上述离子的硝酸盐。进一步的，所述Cd2+、Pb2+和Ru3+的摩尔比为1:1:1-2。进一步的，所述第一次超声处理的温度为70-80℃，处理时间为30-45min。进一步的，所述第二次超声处理的温度为50-60℃，处理时间为1-2h。进一步的，所述第三次超声处理的温度为50-60℃，处理时间为45-60min。采用本专利技术的技术方案的有益效果：本专利技术中的稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，制备工艺简单，制备成本低，采用浮石作为催化剂载体，对浮石进行激光处理，激光处理前后分别对浮石进行超声波处理，提高了浮石的孔隙率，提高了浮石载体对催化剂的吸附强度，将二氧化钛颗粒先与有机膨润土混合后再与Cd2+、Pb2+和Ru3+混合，提高了二氧化钛的分散度，有效增加了二氧化钛的表面光敏性能，从而促进其光降解性能。具体实施方式现在结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，所述催化剂的载体为浮石，所述制备方法包括以下步骤：（1）载体浮石的制备：收集粒径大小为2mm的浮石，将其至于超声波反应釜内进行第一次超声处理，然后将其至于激光打孔机内，对其进行打孔操作，打孔结束后再将其转入超声波反应釜内进行第二次超声处理；浮石上孔径的大小为20nm，浮石的堆密度为450kg/m3，体积比表面积为150m2/m3；其中，第一次超声处理的温度为70℃，处理时间为30min，第二次超声处理的温度为50℃，处理时间为2h；（2）将步骤（1）中处理后得到的浮石至于无水乙醇中，加入二氧化钛和有机膨润土，混合搅拌均匀得到胶体溶液A；其中，二氧化钛为二氧化钛纳米颗粒，所述二氧化钛纳米颗粒的粒径大小为10nm；（3）将Cd2+、Pb2+和Ru3+加入无水乙醇中，混匀后得到胶体溶液B；Cd2+、Pb2+和Ru3+的前驱体为上述离子的硝酸盐，Cd2+、Pb2+和Ru3+的摩尔比为1:1:1；（4）将胶体溶液A和胶体溶液B混合后进行第三次超声处理得到光降解催化剂，第三次超声处理的温度为50℃，处理时间为60min。实施例2一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，所述催化剂的载体为浮石，所述制备方法包括以下步骤：（1）载体浮石的制备：收集粒径大小为2.1mm的浮石，将其至于超声波反应釜内进行第一次超声处理，然后将其至于激光打孔机内，对其进行打孔操作，打孔结束后再将其转入超声波反应釜内进行第二次超声处理；浮石上孔径的大小为22nm，浮石的堆密度为480kg/m3，体积比表面积为160m2/m3；其中，第一次超声处理的温度为72℃，处理时间为32min，第二次超声处理的温度为55℃，处理时间为1.5h；（2）将步骤（1）中处理后得到的浮石至于无水乙醇中，加入二氧化钛和有机膨润土，混合搅拌均匀得到胶体溶液A；其中，二氧化钛为二氧化钛纳米颗粒，所述二氧化钛纳米颗粒的粒径大小为12nm；（3）将Cd2+、Pb2+和Ru3+加入无水乙醇中，混匀后得到胶体溶液B；Cd2+、Pb2+和Ru3+的前驱体为上述离子的硝酸盐，Cd2+、Pb2+和Ru3+的摩尔比为1:1:1；（4）将胶体溶液A和胶体溶液B混合后进行第三次超声处理得到光降解催化剂，第三次超声处理的温度为50℃，处理时间为60min。实施例3一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，所述催化剂的载体为浮石，所述制备方法包括以下步骤：（1）载体浮石的制备：收集粒径大小为2.5mm的浮石，将其至于超声波反应釜内进行第一次超声处理，然后将其至于激光打孔机内，对其进行打孔操作，打孔结束后再将其转入超声波反应釜内进行第二次超声处理；浮石上孔径的大小为25nm，浮石的堆密度为500kg/m3，体积比表面积为180m2/m3；其中，第一次超声处理的温度为75℃，处理时间为40min，第二次超声处理的温度为55℃，处理时间为1.5h；（2）将步骤（1）中处理后得到的浮石至于无水乙醇中，加入二氧化钛和有机膨润土，混合搅拌均匀得到胶体溶液A；其中，二氧化钛为二氧化钛纳米颗粒，所述二氧化钛纳米颗粒的粒径大小为12nm；（3）将Cd2+、Pb2+和Ru3+加入无水乙醇中，混匀后得到胶体溶液B；Cd2+、Pb2+和Ru3+的前驱体为上述离子的硝酸盐，Cd2+、Pb2+和Ru3+的摩尔比为1:1:1.5；（4）将胶体溶液A和胶体溶液B混合后进行第三次超声处理得到光降解催化剂，第三次超声处理的温度为55℃，处理时间为50min。实施例4一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，所述催化剂的载体为浮石，所述制备方法包括以下步骤：（1）载体浮石的制备：收集粒径大小为2.8mm的浮石，将其至于超声波反应釜内进行第一次超声处理，然后将其至于激光打孔机内，对其进行打孔操作，打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂的载体为浮石，所述制备方法包括以下步骤：/n（1）载体浮石的制备：收集粒径大小为2-3mm的浮石，将其至于超声波反应釜内进行第一次超声处理，然后将其至于激光打孔机内，对其进行打孔操作，打孔结束后再将其转入超声波反应釜内进行第二次超声处理；/n（2）将步骤（1）中处理后得到的浮石至于无水乙醇中，加入二氧化钛和有机膨润土，混合搅拌均匀得到胶体溶液A；/n（3）将Cd

【技术特征摘要】
1.一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂的载体为浮石，所述制备方法包括以下步骤：
（1）载体浮石的制备：收集粒径大小为2-3mm的浮石，将其至于超声波反应釜内进行第一次超声处理，然后将其至于激光打孔机内，对其进行打孔操作，打孔结束后再将其转入超声波反应釜内进行第二次超声处理；
（2）将步骤（1）中处理后得到的浮石至于无水乙醇中，加入二氧化钛和有机膨润土，混合搅拌均匀得到胶体溶液A；
（3）将Cd2+、Pb2+和Ru3+加入无水乙醇中，混匀后得到胶体溶液B；
（4）将胶体溶液A和胶体溶液B混合后进行第三次超声处理得到光降解催化剂。


2.根据权利要求1所述的一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，其特征在于：所述浮石上孔径的大小为20-30nm。


3.根据权利要求1所述的一种稀土掺杂的光降解催化剂的制备方法，其特征在于：所述浮石的堆密度为450-600kg/m3，体积比表面积为150-210m2/m3。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊杰，刘东，卢俊，杭晴，
申请(专利权)人：南京公诚节能新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32