本发明专利技术是一种纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法及网片状复合催化材料的应用。是直接用球磨的方法将纳米二氧化钛负载在聚四氟乙烯上，包括有如下步骤：1)将聚四氟乙烯圆筒置于圆筒状球磨罐中；2)将球与二氧化钛粉末按照球料比(10-30):1置于聚四氟乙烯圆筒腔内；3)调整球磨机的转速及球磨时间，即得到网片状纳米二氧化钛-聚四氟乙烯复合催化材料。本发明专利技术的混织方法工艺简单、设备简单、成本低、易控制。网片状复合催化材料的应用是网片状复合催化材料的负载体能浮于不同密度的废水水体，以进行废水处理，二氧化钛在负载体上的比表面积比负载在板上的比表面积更大，但成本更低、操作更简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法及网片状复合催化材料的应用，特别是一种将纳米光催化用二氧化钛(TiO2)与聚四氟乙烯混织成密度可调的网片状复合催化材料的方法，属于二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法的专利技术技术。
技术介绍
二氧化钛(TiO2)廉价无毒，具有优异的光电性能，催化活性高，氧化能力强，化学稳定性好，作为光催化剂在大气、水体等环境中的有机和无机污染物降解方面无选择性，具有广阔的应用前景。研究表明:影响TiO2光催化活性的因素有很多，如晶粒大小、t匕表面积、表面吸附及表面态(表面羟基、氧空穴等)。因此，TiO2的晶粒大小尽量保持纳米级以获得高的比表面积。另一方面，我们希望用于光催化的TiO2在大气和水体中能够回收，所以希望不是纳米粉而是块体状的。这就在应用上产生了对TiO2形态要求上的矛盾。为了解决这一矛盾，很多学者采用将TiO2的纳米颗粒或者薄膜负载在块体材料上，一方面保持了纳米TiO2的高比表面积，另一方面易于回收。已采用的这些块体材料包括铝板、钛板、石墨烯、活性碳、玻璃片、碳毡、泡沸石、过滤纸、聚苯乙烯。由于克服了纳米颗粒的团聚，负载在块体上的TiO2纳米颗粒的比表面积得到提高，因而催化性能得到较大的提高。因此，纳米颗粒负载在载体上的方法值得采用。但是现有的方法都是采用化学沉积、喷涂凝胶、或者物理薄膜的制备方法，其制备过程复杂，成本高。同时这些块体只能沉积在水体的底部；由于太阳光透射到水体的底部时光强已经减弱，必然导致底部的光催化性能不如废水水体的表面或中间的光催化性能。因此，一种制备工艺简单、成本低、能逐在废水水体表面或者中间的密度可调的TiO2载体附着技术非常有意义和价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于考虑上述问题而提供一种工艺简单、设备简单、成本低、易控制的纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种网片状复合催化材料的应用。本专利技术的技术方案是:本专利技术的纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法，直接用球磨的方法将纳米二氧化钛负载在聚四氟乙烯上，包括有如下步骤: 1)将聚四氟乙烯圆筒置于圆筒状球磨罐中；2)将研磨球与二氧化钛粉末按照比例为(10-30):1置于聚四氟乙烯圆筒腔内； 3)调整球磨机的转速及球磨时间，即得到网片状纳米二氧化钛-聚四氟乙烯复合催化材料。上述研磨球是玛瑙球或氧化锆球。上述步骤I)中聚四氟乙烯圆筒的外径与圆筒状球磨罐的内径相同，且径向厚度为10mm-20mm，聚四氟乙烯圆筒的高度与圆筒状球磨罐的高度相同。上述步骤2)中研磨球的重量是50克-120克，原料二氧化钛粉末为1.67克-12克，球料比为(10-30):1。上述步骤3)中球磨机的转速为400rpm-900rpm。上述步骤3)中球磨机的球磨时间为10小时-200小时。上述网片中的纳米二氧化钛颗粒的平均粒径为50nm-500nm ;上述作为原材料的二氧化钛粉末的平均粒径为0.5 μ m-2 μ m。上述网片状纳米二氧化钛-聚四氟乙烯复合催化材料的片状大小为lmm-5mm，密度为 0.56-1.20g/cm3。上述圆筒状球磨罐的容积为500ml-1000ml，上述圆筒状球磨罐的内径为100mm-300mmo本专利技术纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的应用，网片状复合催化材料的负载体能浮于不同密度的废水水体，以进行废水处理，纳米二氧化钛在负载体上的比表面积比负载在板上的比表面积更大。本专利技术由于采用高能球磨法一步制备纳米TiO2负载在聚四氟乙烯上成为几个毫米的网片状的方法，且网片状的密度和片的尺寸可调，可以根据具体光催化水体的需要来调整高能球磨时间和转速以及球料比，从而调整网片状的密度。网片状的密度可调非常重要，因为要求浮在废水水体表面或中间的这种片状催化复合物的密度必须小于或者等于水体的密度。而不同废水的密度可能不同。因此要求这种网片状的催化物的密度可调。这种网片状纳米TiO2-有机物复合物的优点在于能浮在水体表面或者中间，收集非常简单；能满足各种密度废水的悬浮要求。另一方面，这种网片状纳米TiO2-有机物复合物更增加了纳米TiO2的空间维度，几乎是三维，增加了其比表面积。该制备方法工艺简单、设备简单、成本低、易控制。本专利技术是一种方便实用的纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法。具体实施例方式实施例: 本专利技术纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法，直接用球磨的方法将纳米二氧化钛负载在聚四氟乙烯上，并具有密度可调的特性，包括有如下步骤: 1)将聚四氟乙烯圆筒置于圆筒状球磨罐中；2)将研磨球与二氧化钛粉末按照比例为(10-30):1置于聚四氟乙烯圆筒腔内； 3)调整球磨机的转速及球磨时间，即得到网片状纳米二氧化钛-聚四氟乙烯复合催化材料。上述研磨球是玛瑙球或氧化锆球。上述步骤I)中聚四氟乙烯圆筒的外径与圆筒状球磨罐的内径相同，且径向厚度为10mm-20mm，聚四氟乙烯圆筒的高度与圆筒状球磨罐的高度相同。上述步骤2)中研磨球的重量是50克-120克，原料二氧化钛粉末为1.67克-12克，球料比为(10-30):1。上述步骤3)中球磨机的转速为400rpm-900rpm。上述步骤3)中球磨机的球磨时间为10小时-200小时。上述网片中的纳米二氧化钛颗粒的平均粒径为50nm_500nm ;上述作为原材料的二氧化钛粉末的平均粒径为0.5 μ m-2 μ m。上述网片状纳米二氧化钛-聚四氟乙烯复合催化材料的片状大小为lmm-5mm，密度为 0.56-1.20g/cm3。上述圆筒状球磨罐的容积为500ml-1000ml，上述圆筒状球磨罐的内径为100mm-300mmo本专利技术纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的应用，网片状复合催化材料的负载体能浮于不同密度的废水水体，以进行废水处理，纳米二氧化钛在负载体上的比表面积比负载在板上的比表面积更大。本专利技术通过调整球磨时间、球料比、球磨机转速就可以分别调整片的密度和大小，片中TiO2的颗粒大小。球磨时间越长，片的密度越小，片中TiO2颗粒平均尺寸越小，片的平均尺寸先变大再变小；球料比越大，片的平均尺寸越小；转速越高，片先变大再变小，而片的密度越小，片中TiO2颗粒平均尺寸越小；Ti02原料颗粒尺寸越大，片中TiO2颗粒平均尺寸越大。具体实施例如下: 实施例1: 将径向厚度为IOmm的圆筒状聚四氟乙烯,置于内径IOOmm的圆筒状球磨罐中(即圆筒状聚四氟乙烯的外径为100mm,内径为80mm),圆筒状球磨罐的容积为500ml,按照球料比为10:1将50g玛瑙球和5g平均粒径2 μ m的TiO2粉末置于圆筒状聚四氟乙烯的腔内。调整球磨机的转速至400rpm。球磨10小时，即可得到网片状纳米TiO2-聚四氟乙烯复合物。其网片状复合物中纳米TiO2颗粒尺寸平均为500nm，片状的大小3.6mm，密度1.20g/cm3。实施例2: 将径向厚度为20mm的圆筒状聚四氟乙烯置于内径300mm的圆筒状球磨罐中，圆筒状球磨罐的容积为1000ml，按照球料比10:1将120g的氧化锆球和12g平均粒径0.8 μ m的TiO2粉末置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法，其特征在于直接用球磨的方法将纳米二氧化钛负载在聚四氟乙烯上，包括有如下步骤：1)将聚四氟乙烯圆筒置于圆筒状球磨罐中;2)将研磨球与二氧化钛粉末按照比例为(10‑30):1置于聚四氟乙烯圆筒腔内；3)调整球磨机的转速及球磨时间，即得到网片状纳米二氧化钛‑聚四氟乙烯复合催化材料。
【技术特征摘要】
1.一种纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法，其特征在于直接用球磨的方法将纳米二氧化钛负载在聚四氟乙烯上，包括有如下步骤: 1)将聚四氟乙烯圆筒置于圆筒状球磨罐中； 2)将研磨球与二氧化钛粉末按照比例为(10-30):1置于聚四氟乙烯圆筒腔内； 3)调整球磨机的转速及球磨时间，即得到网片状纳米二氧化钛-聚四氟乙烯复合催化材料。2.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法，其特征在于上述研磨球是玛瑙球或氧化锆球。3.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法，其特征在于上述步骤I)中聚四氟乙烯圆筒的外径与圆筒状球磨罐的内径相同，且径向厚度为10mm-20mm，聚四氟乙烯圆筒的高度与圆筒状球磨罐的高度相同。4.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法，其特征在于上述步骤2)中研磨球的重量是50克-120克，原料二氧化钛粉末为1.67克-12克，球料比为(10-30):1。5.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛与聚四氟乙烯混织成网片状复合催化材料的方法，其特征在于上述...
【专利技术属性】
技术研发人员：何琴玉，钟伟，徐惠欣，陈振瑞，钟斌，李萍，刘俊明，李炜，王银珍，黄媛，贺冠南，谢元栋，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。