本发明专利技术提供一种固定化的可见光响应光催化剂及其制备方法，包括：按重量份数计的：光催化材料：30至55份；铈锆固熔体：15至20份；混合镧镨：5至10份；聚铝：15至25份；硅镁氧化物：10至15份；水：40至60份；其中，光催化材料、铈锆固熔体、混合镧镨、聚铝和硅镁氧化物的份数和为100份。本发明专利技术的有益效果是：采用了不同形状的材料骨架作为光催化剂的载体，将催化剂吸附在载体上，固化为整体结构；改变了光催化剂以粉末或溶液方式使用的方法，省去了光催化剂与底物的分离操作，避免可能产生的二次污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于环境保护的催化剂及其制备方法，尤其涉及一种在有光照的条件下，能够对环境中的气相有毒、有害污染物进行无害化降解的催化剂及其制备方法。
技术介绍
光催化剂可将大气及水体中的污染物(特别是有机污染物)完全降解为对环境和人体无害的物质，在环境污染治理中越来越受到重视，是最有效、最有应用前景的环保技术。现有光催化剂主要以溶液或粉末的形式使用，使用时，将光催化剂与污染物相混合，然后利用紫外光照射，最终将污染物分解成无害的物质，从而达到净化污染物，保护环境的作用。光催化剂的上述使用方式，在治理污染物过程中，存在不足之处有以下几点。一、粉末状的光催化剂，要分散在含査污染物体系中，再在光照下才能起催化降解作用，这样，催化剂很容易因流动而造成损失或导致应避免的次生污染；污染物降解后，因催化剂是粉末状的，光催化剂与降解产物需进行分离，存在分离困难，或分离不完全，往往是作为一次性使用。因此，一是浪费，二是容易产生二次污染。二、溶液型的光催化剂，使用时将其喷涂到物体上形成一层很薄的催化剂膜。因为涂膜过薄，与污染物的接触面积有限，同时受外力作用容易脱落，发挥不了光催化剂应起的作用，其使用受到很大的制约。三、上述的光催化 剂，需要辅加紫外光照，才能体现出光催化剂降解污染物的作用，这样就限制了其实际应用。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供了固定化的可见光响应光催化剂，包括:按重量分数计的:光催化材料:30至55份；铈锆固熔体:15至20份；混合镧镨:5至10份；聚铝:15至25份；硅镁氧化物:10至15份；水:40至60份，其中，光催化材料、铈锆固熔体、混合镧镨、聚铝和硅镁氧化物的份数和为100份。原料来源如下: 光催化材料的成份:主要是钛、铋、钨的氧化物或其盐类化合物，根据使用要求，三者按质量份计如下: 钛的氧化物:20-50份 钨的氧化物:25~40份 铋的氧化物:25~40份 其中，钛的氧化物或其盐类化合物是指二氧化钛(Ti02)、四氯化钛(TiCl4)、钛酸锶SrTiO3等。供应商广西百色大华化工厂、上海东升钛白粉厂、德国Degussa公司等。钨的氧化物或其盐类化合物是指三氧化钨(W03)、钨酸铋(BiWO6)等。供应商有天津津东化工厂、江西赣州钴冶炼厂等铋的氧化物或其盐类化合物是指三氧化二铋(Bi203)、钨酸铋(BiW06)、钥酸铋(BiMoO6)等。供应商有成都海特新材料公司等。制备方法: 将上述各材料按量混匀后共研磨分散。铈锆固熔体:中国有色金属研究院及上海跃龙公司及其它的稀土企业都有生产 混合镧镨:取镧和镨的氯酸盐或硝酸盐，按纯金属质量计，镧20-40份、镨20飞0，混合后溶于100份水中。聚铝:取氢氧化铝70-100份，加入尿素2~10份，然后加热保持微沸，再加入5~15份柠檬酸进行络合成胶体。硅镁氧化物:以氧化镁10-30份、水玻璃40-70份分散混匀，然后进行喷雾干燥成粉状。本专利技术还提供了一种制备固定化的可见光响应光催化剂的方法，包括以下几个步骤: 步骤Α:按比例称取各组分，混合均匀，然后置研磨机中分散，再将得到的料液取出并调整pH值，得到呈胶体状的浆液； 步骤B:选取陶瓷或金属材料作为载体，将其表面清理干净； 步骤C:将所述步骤A所得到的浆液涂覆于载体上，连续、均匀的涂膜层； 步骤D:将所述步骤C中涂覆了光催化剂浆料的载体，先烘干以得到初步固定催化剂涂层；然后再烧结，即得到固定化的可见光响应光催化剂。优选的，所述步骤A中:分散时间为12至20小时，pH值6.5至8.5。优选的，所述步骤C中，浆液涂覆于载体上的方法包括:采用浸溃、喷涂或者刷涂。优选的,所述步骤C中,所述液膜的厚度为0.1至1.2mm。优选的，所述步骤D中，烘干的温度为100至250°C，时间为1.5至3小时。优选的，所述步骤D中，烧结的温度为800至1200°C，时间为2至4小时。相对于现有技术，本专利技术的有益效果是。1、采用了不同形状的材料骨架作为光催化剂的载体，将催化剂吸附在载体上，固化为整体结构；改变了光催化剂以粉末或溶液方式使用的方法，省去了光催化剂与底物的分离操作，避免可能产生的二次污染。2、采用掺杂改性方法，将常规光催化剂只能在紫外光条件下才能进行的催化反应，拓宽到在可见光下也能产生催化反应，使其应用领域和范围大大扩展。3、采用无机材料在高温下进行固化方法，催化剂涂层在载体上附着牢固，耐水、耐候性好，可长期使用。4、使用固定化的可见光响应光催化剂，在太阳光或人造光条件下，就可对自然中流动态的污染物进行持续高效的降解，使用成本低；整体式结构，不粉化、不脱落，易于回收，对环境友好。【附图说明】图1是本专利技术表面反应型的光催化剂结构图。图2是本专利技术流动反应型的光催化剂结构图。图3是本专利技术中不同条件下的测试结果。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术的较优的实施例作进一步的详细说明。实施例1 光催化材料:30克 铈锆材料(以铈锆固熔体计):20克 混合镧镨:10克聚铝:25克 硅镁氧化物(以硅酸镁计):15克 水:40克 步骤A:称取上述各材料，先混合均匀，然后置研磨机中分散12小时，研磨后的料液取出并调整其PH为6.5，得到呈胶体状的浆液； 步骤B:选取合适形状及大小的陶瓷或金属材料作为载体，将其表面的油、污垢、杂质等清理干净； 步骤C:根据载体形状和结构，采用浸溃、喷涂、刷涂等方法，将呈胶体状的浆液涂覆于载体上，并清除附着在载体上的多余料液，使在骨架载体上形成一层液膜厚度在0.1至1.2mm的均匀、连续的涂膜层； 步骤D:将涂附了光催化剂浆料的载体，先于100°C烘干1.5小时以初步固定催化剂涂层；然后再于800°C烧结2小时，即得到整体式的、固定化的可见光响应光催化剂；最后将得到的固定化的可见光响应光催化剂，根据使用条件和要求，进行切割、组装使用。实施例2 光催化材料:55克 铈锆材料(以铈锆固熔体计):15克 混合镧镨:5克聚铝:15克 硅镁氧化物(以硅酸镁计):10克 水:60克 步骤A:称取上述各材料，先混合均匀，然后置研磨机中分散20小时，研磨后的料液取出并调整其PH为8.5，得到呈胶体状的浆液； 步骤B:选取合适形状及大小的陶瓷或金属材料作为载体，将其表面的油、污垢、杂质等清理干净； 步骤C:根据载体形状和结构，采用浸溃、喷涂、刷涂等方法，将呈胶体状的浆液涂覆于载体上，并清除附着在载体上的多余料液，使在骨架载体上形成一层液膜厚度在0.1至1.2mm的均匀、连续的涂膜层； 步骤D:将涂附了光催化剂浆料的载体，先于250°C烘干3小时以初步固定催化剂涂层；然后再于1200°C烧结4小时，即得到整体式的、固定化的可见光响应光催化剂；最后将得到的固定化的可见光响应光催化剂，根据使用条件和要求，进行切割、组装使用。实施例3 光催化材料:40克 铈锆材料(以铈锆固熔体计):18克 混合镧镨:8克聚铝:20克 硅镁氧化物(以硅酸镁计):14克 水:50克 步骤A:称取上述各材料，先混合均匀，然后置研磨机中分散16小时，研磨后的料液取出并调整其PH为7，得到呈胶体状的浆液； 步骤B:选取合适形状及大小的陶瓷或金属材料作为载本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固定化的可见光响应光催化剂，其特征在于，包括：按重量分数计的： 光催化材料： 30至55份铈锆固熔体： 15至20份混合镧镨： 5至10份聚铝： 15至25份硅镁氧化物： 10至15份水： 40至60份，其中，光催化材料、铈锆固熔体、混合镧镨、聚铝和硅镁氧化物的份数和为100份。
【技术特征摘要】
1.一种固定化的可见光响应光催化剂，其特征在于，包括:按重量分数计的: 光催化材料:30至55份 铈锆固熔体:15至20份 混合镧镨:5至10份 聚铝:15至25份 硅镁氧化物:10至15份 水:40至60份， 其中，光催化材料、铈锆固熔体、混合镧镨、聚铝和硅镁氧化物的份数和为100份。2.如权利要求1所述的制备固定化的可见光响应光催化剂的方法，其特征在于，包括以下几个步骤: 步骤A:按比例称取各组分，混合均匀，然后置研磨机中分散，再将得到的料液取出并调整PH值，得到呈胶体状的浆液； 步骤B:选取陶瓷或金属材料作为载体，将其表面清理干净； 步骤C:将所述步骤A所得到的浆液涂覆于载体上的均匀、连续的涂膜层； 步骤D:将所述步骤C中涂附了光催化剂浆料的载体，先烘干以得到初步固定催化剂涂层；然后再...
【专利技术属性】
技术研发人员：石江潭，
申请(专利权)人：石江潭，
类型：发明
国别省市：广东;44
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