[发明专利]泡沫镍负载TiO2光催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫镍负载TiO₂光催化剂的制备方法，属于环保材料制剂的制备方法领域。

背景技术

光催化法是20世纪70年代发展起来的新型现代水处理技术，它与传统水处理的污染物物理吸咐及过滤法相比，具有工艺简单、成本较低、可以在常温常压下使大多数不能或难于生物降解的有毒有机物氧化分解，彻底矿化。由于二氧化钛具有抗化学和光腐蚀、无毒和催化活性高、 价廉等优点而研究得最多，但相当多的研究是在悬浮体系中进行，由于存在催化剂分离和回收困难，成本太高而限制了其在实际中的应用，只能作为一种实验室机理性研究。

因此，研究一种工艺简单、制备的催化剂性能好而且利于回收、重复利用的TiO₂光催化剂的制备方法具有良好的应用前景。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简单、制备的催化剂性能好而且利于回收、重复利用的TiO₂光催化剂的制备方法。

本发明所述的泡沫镍负载TiO₂光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO₂，形成的湿凝胶在60℃下干燥，得到的干凝胶在400℃下恒温焙烧3h，随炉冷却，制得的TiO₂粉，将TiO₂粉溶于去离子水中，用超声振荡分散约20min，再采用电泳沉积的方法将TiO₂粉沉积到载体镍网上，在一定的温度烧结，即得到泡沫镍负载TiO₂光催化剂。

优选的，本发明所述的载体镍网为孔隙率为95%以上泡沫镍网。

更优选的，本发明所述的烧结温度为600℃, 烧结时间为2h。

本发明所述的制备方法，以高孔隙率的泡沫镍作为催化剂载体，由于TiO₂是一种n型半导体，在溶剂中分散后，在电场作用下TiO₂超微粒会向负极迁移，所以采用电泳沉积的方法将TiO₂粉沉积到载体镍网上，烧结固化得到产品。根据载体镍网对TiO₂担载量可对电泳沉积时间来控制，以满足不同要求的担载量。经测试，所制备的泡沫镍负载TiO₂光催化剂使用十几次未有脱落现象，并且由于制备方法简单，而且载体采用泡沫镍(孔隙率为95%)，克服了因TiO₂的固化而催化活性减少的问题，在工业上可得到实际的应用。

本发明所述的泡沫镍负载TiO₂光催化剂的制备方法，具有工艺简单、制备的催化剂性能好，而且利于回收和重复利用，经工业上实际的应用表明催化性能稳定、可靠，可重复利用和便于回收，可广泛应用于工业中。

具体实施方式

实施例一：

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO₂，形成的湿凝胶在60℃下干燥，得到的干凝胶在400℃下恒温焙烧3h，随炉冷却，制得的TiO₂粉，将TiO₂粉溶于去离子水中，用超声振荡分散约20min，再采用电泳沉积的方法将TiO₂粉沉积到孔隙率为95%以上的泡沫镍网上，在温度600℃下烧结2h，即得到泡沫镍负载TiO₂光催化剂。

实施例二：对丙酮的光降作用

以长为300mm、宽为100mm、高为30mm的不锈钢质容器为液相反应器，采用直流泵以200mL/min的流速让丙酮溶液流过所制备的泡沫镍负载TiO₂光催化剂，反应初始PH值为7.0，环境温度18℃，测试在10W紫外光照下丙酮水溶液的光解情况，每经过固定的光照时间取样分析测试后倒回原母液。光解情况如表-1所示：

表-1 泡沫镍负载TiO₂光催化剂对丙酮的光降作用

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