一种复合银钛催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种污水处理领域中复合银钛催化剂的制备方法，先称取一定质量的硝酸银、四硝酸钛和尿素配成溶液，使Ag+、Ti4+、尿素的摩尔比为2：1：10～4：1：10，溶液中Ag+、Ti4+离子总浓度为4~6mol/L，然后将该溶液倒入水热釜中，将水热釜置于烘箱120~130℃晶化24~36h，冷却至室温，抽滤洗涤至中性，滤饼80~90℃干燥8~12h，得到银钛型类水滑石；最后将得到的银钛型类水滑石在450~550℃下焙烧3~4h，制得具有纳米效应的、可以促进吸附的层状复合银钛催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于环境保护中污水处理

技术介绍
传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题，污水治理一直得不到好的解决。纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。1972年开始发现TiO2氧化活性较高，化学稳定性好，对人体无毒害，成本低，无污染，应用范围广，因而最受重视，但是 TiO2的禁带宽度较大(例如锐钛矿TiO2的禁带宽度Eg=3. 2 eV)，仅能吸收紫外光区(波长小于387 nm)的光，对太阳能的利用效率较低。纳米贵金属作为纳米材料的一个重要组成部分，在化学催化、能源、电子和生物等领域有着广阔的应用前景，得到了越来越广泛的重视。利用纳米Ag2O对TiO2纳米粒子进行改性，如在其表面负载，就有可能通过影响TiO2导带的电子行为而影响敏化光催化过程的效率。利用TiO2表面的贵金属簇将激发态染料分子注入到TiO2导带上的电子俘获，然后在贵金属簇的表面发生电子和吸附氧的反应，该过程促进了导带电子和染料正离子自由基的分离并抑制电荷复合，从而提高染料的光催化效率。传统的复合方法是以某种物质为基体，然后再在此基体上通过物理接触负载上另一种物质，两种物质结合不够紧密，容易分离，不能充分发挥降解效率。水滑石类化合物(LDHs)是由层间阴离子及带正电荷层板堆积而成的化合物。水滑石化学结构通式为，其中M2+和M3+分别为位于主体层板上的二价和三价金属阳离子，如Mg2 +、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Pd2+、Fe2+等二价阳离子和Al3+、Cr3+、Co3+、Fe3+等三价阳离子均可以形成水滑石；Αη_为层间阴离子，可以包括无机阴离子，有机阴离子，配合物阴离子、同多和杂多阴离子；xSM37(M2++M3+)的摩尔比值，大约是4:1到2:1 ;m为层间水分子的个数。其结构类似于水镁石Mg(OH)2，由八面体共用棱边而形成主体层板。位于层板上的二价金属阳离子M2+可以在一定的比例范围内被离子半价相近的三价金属阳离子M3+同晶取代，使得层板带正电荷，层间存在可以交换的的阴离子与层板上的正电荷平衡，使得LDHs的整体结构呈电中性。层间的阴离子可被交换，经过一系列改性，水滑石材料可以得到许多种性能各异的物质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提出，将氧化银和氧化钛制备成纳米片层相互交错在一起，利于吸附，既可以保持其纳米效应又可以利于沉淀分离。本专利技术的技术方案是采用如下步骤先称取一定质量的硝酸银、四硝酸钛和尿素配成溶液，使Ag+、Ti4+、尿素的摩尔比为2 :1 :10 4 :1 :10，溶液中Ag+、Ti4+离子总浓度为r6mol/L,然后将该溶液倒入水热釜中，将水热釜置于烘箱12(T130°C晶化24 36 h，冷却至室温，抽滤洗涤至中性，滤饼8(T90°C干燥8 12 h，得到银钛型类水滑石；最后将得到的银钛型类水滑石在45(T550°C下焙烧3 4h，制得层状复合银钛催化剂。本专利技术的有益效果是 I.催化剂本身结构为层状，比表面积大、宏观颗粒在微米到毫米间，但微观为纳米材料。2.催化剂形成纳米层结构，具有纳米效应，有利于发挥催化效应。3.层状结构有利于形成较大的比表面积，可以促进吸附，进而让催化效果更好。4.钛和银两者之间相互掺杂，紧密结合，能有效发挥相互协同作用。 实施例I 称取一定质量的硝酸银、四硝酸钛和尿素配成溶液，使Ag+、Ti4+、尿素的摩尔比为2 1 10，配置的Ag+、Ti4+离子总浓度为6mol/L，然后将配好的溶液倒入水热釜中，将水热釜置于烘箱130°C晶化36 h。冷却至室温，抽滤洗涤至中性，滤饼80°C干燥12 h，得到银钛水滑石；将得到的固体在550°C下焙烧3h，制得层状的复合银钛催化剂。将得到的复合银钛催化剂O. 5g加入到500 mL浓度为40 mg/L的酸性红废水中，在500 金卤灯照射下，反应25 min,脱色率为97. 6%，催化剂分离后可以重复利用。实施例2 称取一定质量的硝酸银、四硝酸钛和尿素配成溶液，使Ag+、Ti4+、尿素的摩尔比为4 1 10，配置的Ag+、Ti4+离子总浓度为4mol/L，然后将配好的溶液分别倒入水热釜中，将水热釜置于烘箱120°C晶化24 h。冷却至室温，抽滤洗涤至中性，滤饼90°C干燥8 h，得到银钛水滑石；将得到的固体在450°C下焙烧4h，制得层状的复合银钛催化剂。将得到的复合银钛催化剂O. 5g加入到500 mL浓度为40 mg/L的金橙7废水中，在500 金卤灯照射下，反应25 min,脱色率为98. 3%，催化剂分离后可以重复利用。实施例3 称取一定质量的硝酸银、四硝酸钛和尿素配成溶液，使Ag+、Ti4+、尿素的摩尔比为3 1 10，配置的Ag+、Ti4+离子总浓度为5mol/L，然后将配好的溶液分别倒入水热釜中，将水热釜置于烘箱125°C晶化28 h。冷却至室温，抽滤洗涤至中性，滤饼85°C干燥10 h，得到银钛水滑石；将得到的固体在500°C下焙烧4h，制得层状的复合银钛催化剂。将得到的复合银钛催化剂O. 5g加入到500 mL浓度为40 mg/L的玫瑰红B废水中，在500 金卤灯照射下，反应25 min，脱色率为96. 9%，催化剂分离后可以重复利用。权利要求1. ，其特征是采用如下步骤 1)称取一定质量的硝酸银、四硝酸钛和尿素配成溶液，使Ag+、Ti4+、尿素的摩尔比为2I :10 4 :1 :10， 溶液中Ag+、Ti4+离子总浓度为4 6mol/L，然后将该溶液倒入水热釜中，将水热釜置于烘箱12(T130°C晶化2Γ36 h，冷却至室温，抽滤洗涤至中性，滤饼8(T90°C干燥8^12 h，得到银钛型类水滑石； 2)将得到的银钛型类水滑石在45(T550°C下焙烧3 4h，制得层状复合银钛催化剂。全文摘要本专利技术公开一种污水处理领域中复合银钛催化剂的制备方法，先称取一定质量的硝酸银、四硝酸钛和尿素配成溶液，使Ag+、Ti4+、尿素的摩尔比为2110～4110，溶液中Ag+、Ti4+离子总浓度为4~6mol/L，然后将该溶液倒入水热釜中，将水热釜置于烘箱120~130℃晶化24~36h，冷却至室温，抽滤洗涤至中性，滤饼80~90℃干燥8~12h，得到银钛型类水滑石；最后将得到的银钛型类水滑石在450~550℃下焙烧3~4h，制得具有纳米效应的、可以促进吸附的层状复合银钛催化剂。文档编号B01J23/50GK102941087SQ20121041071公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日专利技术者马建锋, 邹静, 李定龙, 杨彦 申请人:常州大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合银钛催化剂的制备方法，其特征是采用如下步骤：?1）称取一定质量的硝酸银、四硝酸钛和尿素配成溶液，使Ag+、Ti4+、尿素的摩尔比为2：1：10～4：1：10，溶液中Ag+、Ti4+离子总浓度为4~6mol/L，然后将该溶液倒入水热釜中，将水热釜置于烘箱120~130℃晶化24~36?h，冷却至室温，抽滤洗涤至中性，滤饼80~90℃干燥8~12?h，得到银钛型类水滑石；2）将得到的银钛型类水滑石在450~550℃下焙烧3~4h，制得层状复合银钛催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马建锋，邹静，李定龙，杨彦，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：