[发明专利]一种负载改性TiO2的光催化陶粒及其制备方法

权利要求书

1.一种负载改性TiO2的光催化陶粒，其特征是首先采用工业污泥、粘土、木屑、氢氧化钙原材料制成多孔状陶粒，然后通过浸渍法在其表面包覆一层纳米级的改性TiO2制备而成。

2.如权利要求1所述的负载改性TiO2的光催化陶粒，其特征在于粘土、活性炭、氢氧化钙的比例如下（均为重量份）：

工业污泥30-50份，粘土30-50份，氢氧化钙10-20份，木屑或活性炭10-20份。

3.如权利要求书1所述的负载改性TiO2的光催化陶粒，其特征在于原料中的粘土为高岭土、膨润土或活性白土。

4.如权利要求1所述负载改性TiO2的光催化陶粒的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将粘土、活性炭、氢氧化钙、液体石蜡等原材料按一定比例充分混和、搅拌，调制成泥浆，使用造粒机将泥浆制成所需形状的泥粒，晾干成坯；

（2）将步骤（1）制得的泥坯置于高温烧结炉中，得到多孔状陶粒滤料，备用；

（3）以尿素、硫脲、钛酸丁酯、乙醇为原料，采用溶胶-凝胶法制成N和S掺杂的改性TiO2溶胶；

（4）将步骤（2）中所得多孔陶粒浸入步骤（3）所得改性TiO2溶胶中，超声波振荡2小时后，置于烘箱中80-100℃烘干，然后在烧结炉中450-600℃烧结2-4小时，得到最终负载改性TiO2的光催化陶粒。

5.如权利要求2所述的负载改性TiO2的光催化陶粒的制备方法，其特征在于：步骤（2）中烧结工艺为：以每小时不超过100℃的速率升温，在炉温达到550-600℃时，保温1.5-2小时，接着以每小时100℃的升温速率继续升温，直到800-1100℃，保温2.5-4小时，停止加热，以每小时150-200℃的速率将炉温降至室温。

6.如权利要求2所述的负载改性TiO2的光催化陶粒的制备方法，其特征在于：步骤（3）中， N和S掺杂TiO2溶胶的制备工艺如下：

（a）按比例将尿素和硫脲溶解在PH值为2的乙醇溶液中，该溶液为A溶液；

（b）将钛酸丁酯加入到乙醇中配置成混合溶液，该混合溶液为 B溶液；

（c）对A溶液进行搅拌，同时将B溶液慢慢滴加到A溶液中，持续搅拌直至形成均匀的溶胶。

7.如权利要求6所述的负载改性TiO2的光催化陶粒的制备方法，其特征在于：N和S掺杂TiO2溶胶中Ti:N:S=1:3:3-1:5:5（摩尔比）。

8.如权利要求6所述的负载改性TiO2的光催化陶粒的制备方法，其特征在于：步骤（a）中所述，尿素和硫脲的比例须保证尿素中的所含N和硫脲中所含的S的摩尔比为1:1。

9.如权利要求6所述的负载改性TiO2的光催化陶粒的制备方法，其特征在于：步骤（a）中所述，溶液的PH值由盐酸来调节。

10.如权利要求6所述的负载改性TiO2的光催化陶粒的制备方法，其特征在于：步骤（b）中所述，钛酸丁酯和乙醇的体积比1:5。