本发明专利技术公开了一种网状二氧化钛光触媒材料、制备方法及其应用和设备，所述网状二氧化钛光触媒材料，包括金属网，其中，所述金属网表面涂覆二氧化硅涂层，所述二氧化硅涂层上负载二氧化钛涂层。本发明专利技术通过在金属网上涂覆二氧化硅涂层，避免了金属离子扩散进光触媒材料，导致光触媒材料中毒的问题，其制备的网状二氧化钛光触媒材料有效避免了粉末状填料在废水、废气处理中易团聚现象的发生，具有较好的长期稳定性。同时，本发明专利技术的光触媒材料的损失小，稳定性好，无需频繁更换填料，相比现有技术，成本更低，操作更为简便。操作更为简便。
【技术实现步骤摘要】
一种网状二氧化钛光触媒材料、制备方法及其应用和设备
[0001]本专利技术属于光催化
，具体为一种网状二氧化钛光触媒材料、制备方法及其应用和设备。
技术介绍
[0002]光触媒是具备光催化效果的纳米半导体材料的总称，例如TiO2、Fe2O3、SiO2等，其中纳米TiO2具有比表面积大、表面张力大、熔点低、磁性强、光吸收性能好，特别是吸收紫外线的能力强、表面活性大、热导性能好、分散性好等特点，被广泛应用。
[0003]但纯净的TiO2光触媒催化效果较差，催化周期较长。因此，如何改性TiO2光触媒，成为近年来科研的重点。
[0004]TiO2复合载体材料是近几年为提高TiO2光催化活性而提出的新方法，这种方法主要是利用载体材料吸附性强、比表面积大、无毒以及耐腐蚀性强等优点，以膨润土、硅藻土、新型碳材料等为载体材料组成复合体系。常用的负载方法有粉体烧结法、溶胶凝胶法、沉积法、溅射法、水热法等。其中，粉体烧结法直接采用超声分散等方法把TiO2粉末与一定溶液制成悬浊液并用载体浸渍，沉积一定的TiO2颗粒后干燥焙烧就可简易获得，这种方法可大规模生产且催化剂活性较高，但稳定性与再生性较差。溶胶凝胶法以无机钛盐，或钛醇盐为前躯体，通过外力搅拌在一定介质中水解、缩合形成溶胶，再陈化成凝胶，通过浸渍提拉、旋转涂布或喷涂的方法负载到载体上之后高温焙烧即可获得，虽然操作相对复杂，但反应过程温和、容易控制。沉积法是指通过激光、高温等方法使TiO2成为蒸汽或分散度较高的液相，再在低温下接触载体，并凝结在载体上形成薄膜的一种方法，常压下即可进行，所需设备简单但膜的均匀性较差。溅射法也叫等离子体处理法，气体中的等离子体在电场与磁场的作用下具有很高的速度与能量，这些等离子体轰击TiO2固体的表面，使Ti
4+
离子脱离TiO2的晶格逸出，转移并沉积到载体表面形成薄膜，但是，由于溅射法需在电场或磁场中操作，所需温度较高，故载体材料对温度要求比较高。
[0005]CN108855169A公开了一种用作填料的多孔碳化硅/改性TiO2复合光催化剂制备方法，首先将石墨烯加入到无水乙醇和去离子水中，超声分散处理制得石墨烯溶液A；再将TiO2加入无水乙醇中，超声分散后加入到石墨烯溶液A中，调节溶液pH值，制得溶液B；把多孔碳化硅粉末加入到无水乙醇和去离子水中，超声分散处理后加入到溶液B中，经搅拌形成凝胶；将凝胶转移到反应釜中，在200℃下反应12小时，干燥后经研磨制得粉末状多孔碳化硅/改性TiO2复合光催化剂。该专利技术利用多孔碳化硅吸附与纳米TiO2光催的协同作用，提高了TiO2光催化效率，但该专利技术为粉末状填料，在废水、废气处理中极易团聚，导致长期催化效率差。
技术实现思路
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种网状二氧化钛光触媒材料、制备方法及其应用和设备，通过在金属网上涂覆二氧化硅涂层，避免了金属离子扩散进光触媒材料，
导致光触媒材料中毒的问题，其制备的网状二氧化钛光触媒材料有效避免了粉末状填料在废水、废气处理中易团聚现象的发生，具有较好的长期稳定性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种网状二氧化钛光触媒材料，包括金属网，其中，所述金属网表面涂覆二氧化硅涂层，所述二氧化硅涂层上负载二氧化钛涂层。
[0009]优选地，所述二氧化硅涂层由摩尔比1:2:5
‑
30的正硅酸乙酯、水和无水乙醇制备而成。
[0010]进一步优选地，所述二氧化硅涂层由摩尔比1:2:16的正硅酸乙酯、水和无水乙醇制备而成。
[0011]进一步优选地，所述二氧化硅涂层还包括盐酸，所述盐酸的加入量为正硅酸乙酯摩尔比的1
‑
2％。
[0012]优选地，所述二氧化钛涂层由摩尔比1：1：1：30的钛酸四丁酯、二乙醇胺、水和无水乙醇制备而成。
[0013]进一步优选地，所述二氧化钛涂层还包括盐酸，所述盐酸的加入量为钛酸四丁酯摩尔比的1
‑
2％。
[0014]进一步优选地，所述二氧化钛涂层还包括尿素，所述尿素的加入量为钛酸四丁酯摩尔比的20
‑
40％。
[0015]本专利技术还提供了上述网状二氧化钛光触媒材料的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1、涂覆二氧化硅涂层：将金属网放入二氧化硅溶胶中，采用浸渍提拉法在金属网表面形成二氧化硅溶胶，焙烧，得到二氧化硅涂层；
[0017]S2、将涂覆二氧化硅涂层的金属网放入二氧化钛溶胶中，采用浸渍提拉法在二氧化硅涂层表面形成二氧化钛溶胶，焙烧，得到所述网状二氧化钛光触媒材料。
[0018]优选地，步骤S1中所述二氧化硅溶胶的制备方法为：将正硅酸乙酯和水放入无水乙醇中搅拌1
‑
2小时，形成二氧化硅溶胶。
[0019]进一步优选地，所述二氧化硅溶胶的制备方法还包括，加入盐酸，所述盐酸的加入量为正硅酸乙酯摩尔比的1
‑
2％。
[0020]优选地，步骤S1中所述焙烧为：400℃下焙烧0.5
‑
1h。
[0021]优选地，步骤S2中所述二氧化钛溶胶的制备方法，包括以下步骤：
[0022](1)将钛酸四丁酯、二乙醇胺和水加入无水乙醇中搅拌，形成溶胶；
[0023](2)控制溶胶的温度，并加入盐酸和尿素搅拌，得到二氧化钛溶胶。
[0024]进一步优选地，步骤(1)中所述钛酸四丁酯、二乙醇胺、水和无水乙醇的摩尔比为1：1：1：30。
[0025]进一步优选地，步骤(2)中所述温度为40
±
2℃，所述盐酸的加入量为钛酸四丁酯摩尔比的1
‑
2％；所述尿素的加入量为钛酸四丁酯摩尔比的20
‑
40％。
[0026]优选地，步骤S2中所述焙烧为：500
‑
600℃下焙烧0.5
‑
2小时。
[0027]本专利技术还提供了上述网状二氧化钛光触媒材料在废水和/或废气处理中的应用。
[0028]本专利技术还提供了一种光催化设备，利用上述网状二氧化钛光触媒材料进行光催化。
[0029]本专利技术的有益效果为：
[0030](1)本专利技术通过在金属网上涂覆二氧化硅涂层，避免了金属离子扩散进光触媒材料，导致光触媒材料中毒的问题，其制备的网状二氧化钛光触媒材料有效避免了粉末状填料在废水、废气处理中易团聚现象的发生，具有较好的长期稳定性。
[0031](2)本专利技术的网状二氧化钛光触媒材料的损失小，稳定性好，无需频繁更换填料，相比现有技术，成本更低，操作更为简便。
[0032](3)本专利技术在溶胶制备过程中添加盐酸，其既可以起到促进生成中间化合物以及加速水解和成熟过程的催化剂作用，又可以起胶溶剂的作用，保持溶胶的稳定。
具体实施方式
[0033]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种网状二氧化钛光触媒材料，其特征在于，包括金属网，其中，所述金属网表面涂覆二氧化硅涂层，所述二氧化硅涂层上负载二氧化钛涂层。2.根据权利要求1所述的网状二氧化钛光触媒材料，其特征在于，所述二氧化硅涂层由摩尔比1:2:5
‑
30的正硅酸乙酯、水和无水乙醇制备而成。3.根据权利要求2所述的网状二氧化钛光触媒材料，其特征在于，所述二氧化硅涂层还包括盐酸，所述盐酸的加入量为正硅酸乙酯摩尔比的1
‑
2％。4.根据权利要求1所述的网状二氧化钛光触媒材料，其特征在于，所述二氧化钛涂层由摩尔比1：1：1：30的钛酸四丁酯、二乙醇胺、水和无水乙醇制备而成。5.根据权利要求4所述的网状二氧化钛光触媒材料，其特征在于，所述二氧化钛涂层还包括盐酸和/或尿素，所述盐酸的加入量为钛酸四丁酯摩尔比的1
‑
2％；所述尿素的加入量为钛酸四丁酯摩尔比的20
‑
40％。6.权利要求1
‑
5任一项所述的网状二氧化钛光触媒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、涂覆二氧化硅涂层：将金属网放入二氧化硅溶胶中，采用浸渍提拉法在金属网表面形成二...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡红坡，王辉，刘洪明，刘骄景，蔡招卿，贺超，李先贵，刘宇，胡森豪，
申请(专利权)人：广东科学技术职业学院，
类型：发明
国别省市：
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