【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化材料，具体涉及一种轻质复合可见光光催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、在经济持续快速发展中，环境污染问题逐渐被全社会所重视。因工农业的发展而带来的水体污染对人的身体健康产生了巨大的危害。近年来，全国各地不断曝出水污染危害的集体性事件。越来越多的人关注到环境问题并投入到环境的治理与预防的工作中。目前，广大的科研工作者在研究开发水污染的高效处理技术，其中光催化处理污水技术是非常有发展前景和利用价值的。专利cn107983368b公开了空心玻璃微珠负载硫化铟锌可见光催化剂制备方法、应用。该专利技术先对空心玻璃微珠进行预处理，其中预处理包括浮选、去油、和粗化。再对预处理过的空心玻璃微珠进行活化，最后将硫化铟锌负载在活化的空心玻璃微珠上。本专利技术首次制备得到以硫化铟锌为核，空心玻璃微珠为壳的核壳结构的光催化剂，使用少量的znin2s4就可达到较好的催化效果，大大节省硫化铟锌的用量。但是，该专利技术直接在空心玻璃微珠表面进行负载功能材料，由于，微珠表面比较光滑，相对比表面积较小，因此，负载量较少及附着力较差，无法满足重复利用的要求。专利cn104069847b公开了稀土铕掺杂纳米tio2空心玻璃微珠的制备方法。该专利技术使用硫酸铁、硫代硫酸钠、尿素、聚乙二醇-1000在空心玻璃微珠表面包覆磁性纳米fe3o4，然后使用正硅酸乙酯包覆sio2中间层，最后使用硫酸钛、尿素、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸铕包覆铕掺杂纳米tio2光催化剂，制备出一种具有核壳结构稀土元素掺杂的磁性光催化空心玻璃微珠。该本专利技术实现了在不降低tio2光催化
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种轻质复合可见光光催化剂及其制备方法，以获得质量较轻并对可见光具有较好的吸收且能够充分利用太阳光、光催化效果显著、对污染物的降解率高和便于回收再利用、使用成本低的复合可见光光催化剂。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一、bi4ti3o12-tio2的制备：取硝酸铋溶于硝酸溶液中，经过0.5-2h超声，得到均匀的透明溶液a；取二氧化钛加入到上述透明溶液a中，在室温下搅拌0.5-2h，得到混合悬浊液b；将悬浊液b置于180℃下干燥1-3h，得到混合物块体c；将块体c研磨成粉体，并以5℃/min的升温速率于450-600℃马弗炉中，煅烧2小时，得到bi4ti3o12-tio2粉体；
5、步骤二、涂覆bi4ti3o12-tio2：取bi4ti3o12-tio2粉体与粘结剂、去离子水混合并在300-1000rpm下进行球磨1-3h，得到混合均匀的浆料；向所述浆料中加入空心玻璃微珠，搅拌混合后静置，过滤，干燥，煅烧，冷却至室温，得到bi4ti3o12-tio2/空心玻璃微珠；
6、步骤三、bi/bi4ti3o12-tio2/空心玻璃微珠轻质复合可见光光催化剂的制备：取bi4ti3o12-tio2/空心玻璃微珠，加至硼氢化钠溶液中，搅拌0.5-1h，经过滤、洗涤、干燥，得到bi/bi4ti3o12-tio2/空心玻璃微珠轻质复合可见光光催化剂。
7、作为本专利技术进一步的方案：硝酸铋、硝酸溶液、二氧化钛的质量比为(1-2):(16-32):(1-3)。
8、作为本专利技术进一步的方案：硝酸溶液的浓度为5-10wt％；二氧化钛为p25。
9、作为本专利技术进一步的方案：所述bi4ti3o12/tio2粉体、粘结剂、去离子水质量比为(2-4):(4-6):(3.5-5.5)。
10、作为本专利技术进一步的方案：步骤二中煅烧温度为500-600℃，煅烧时间1-3h。
11、作为本专利技术进一步的方案：空心玻璃微珠经过酸化处理，所述酸化处理所用的酸选自稀硝酸、稀硫酸、稀盐酸中的至少一种。
12、作为本专利技术进一步的方案：空心玻璃微珠的密度为0.1-0.6g/cm3，粒径为20-100μm。
13、作为本专利技术进一步的方案：硼氢化钠溶液浓度为0.5-1mol/l，其中，所述bi4ti3o12-tio2/空心玻璃微珠、硼氢化钠溶液的质量比为1:(5-20)。
14、作为本专利技术进一步的方案：其特征在于，粘结剂为硅溶胶和水玻璃溶液中的至少一种，浓度为20-30wt％。
15、作为本专利技术进一步的方案：一种轻质复合可见光光催化剂，采用一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法制备得到。
16、本专利技术的有益效果：
17、通过采用本申请的制备方法，获得bi/bi4ti3o12-tio2/空心玻璃微珠轻质复合可见光光催化剂；所述bi/bi4ti3o12-tio2/空心玻璃微珠轻质复合可见光光催化剂对可见光具有较好的吸收、高的光催化活性和对污染物的高光降解率。同时制备方法简单，质量较轻易回收重复使用，使用成本低，有利于在工业上实现大规模的应用。被用于污水处理时，所述bi/bi4ti3o12-tio2/空心玻璃微珠轻质复合可见光光催化剂由于中空且密度小于水，催化剂材料能够漂浮于水面，这样可以长时间在水面充分吸收太阳光，对太阳光的利用率较高，而且有利于回收再利用，促进催化材料的循环使用。因此，本专利技术制备的bi/bi4ti3o12-tio2/空心玻璃微珠轻质复合可见光光催化剂不仅提高了光催化效率，而且降低了使用成本。
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1.一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，硝酸铋、硝酸溶液、二氧化钛的质量比为(1-2):(16-32):(1-3)。
3.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，硝酸溶液的浓度为5-10wt％；二氧化钛为P25。
4.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，所述Bi4Ti 3O12/TiO2粉体、粘结剂、去离子水质量比为(2-4):(4-6):(3.5-5.5)。
5.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，步骤二中煅烧温度为500-600℃，煅烧时间1-3h。
6.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，空心玻璃微珠经过酸化处理，所述酸化处理所用的酸选自稀硝酸、稀硫酸、稀盐酸中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，空心玻璃微珠的密度为0.
8.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，硼氢化钠溶液浓度为0.5-1mol/L，其中，所述Bi4Ti 3O12-TiO2/空心玻璃微珠、硼氢化钠溶液的质量比为1:(5-20)。
9.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，粘结剂为硅溶胶和水玻璃溶液中的至少一种，浓度为20-30wt％。
10.一种轻质复合可见光光催化剂，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，硝酸铋、硝酸溶液、二氧化钛的质量比为(1-2):(16-32):(1-3)。
3.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，硝酸溶液的浓度为5-10wt％；二氧化钛为p25。
4.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，所述bi4ti 3o12/tio2粉体、粘结剂、去离子水质量比为(2-4):(4-6):(3.5-5.5)。
5.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制备方法,其特征在于，步骤二中煅烧温度为500-600℃，煅烧时间1-3h。
6.根据权利要求1所述的一种轻质复合可见光光催化剂的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张正义，彭寿，张冲，王田禾，曹欣，房树清，石丽芬，王巍巍，倪嘉，
申请(专利权)人：中建材玻璃新材料研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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