[发明专利]一种污泥负载TiO2可见光光催化材料的制备方法

权利要求书

1.一种污泥负载TiO₂可见光光催化材料的制备方法：其特征在于具体步骤如下：

(1) 向污泥中加入盐酸和钛盐，室温搅拌3-10 h，以溶解较难溶的钛盐前驱体，并将污泥中的部分无机物和重金属溶出，使重金属以离子态存在，从而更易于负载在TiO₂上，其中，钛盐和污泥的质量比为0.5-100 mg/g；

(2) 将步骤(1)所得混合液在0.6MPa，150℃下保持12 h，充分进行水热反应后，冷却至室温，水热反应使钛盐水溶液在高温高压的条件下进行沉淀，以得到纳米TiO₂，TiO₂通过Si-O-Ti键负载在污泥载体上； 

(3) 将步骤(2)得到的冷却后的混合液进行固液分离，所得固体用蒸馏水多次洗涤至中性，并于105℃烘干；

(4) 将步骤(3)所得固体置于空气气氛下700℃煅烧3-5 h，使TiO2进行结晶，同时，使污泥中的吸附水和部分有机物体在煅烧过程中挥发、燃烧或碳化，从而得到由C、P、S、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Cr、Cu和Fe元素构成的具有多孔结构的污泥负载TiO₂可见光光催化材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述污泥为剩余污泥、脱水污泥或消化污泥中任一种，钛盐为Ti(SO₄)₂、TiOSO₄及其水合物中任一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于得到的污泥负载TiO₂可见光光催化材料具有中孔-介孔的双孔结构特征，比表面积为25-85 m²/g；具有多种金属、重金属掺杂，催化材料中金属含量为45-55%，催化材料中掺杂的金属/重金属铁、铜和铬总含量为0.1-1%；所负载的TiO₂为锐钛矿型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于得到的污泥负载TiO₂可见光光催化材料催化反应在可见光、紫外光或太阳光催化下进行。