[发明专利]一种TiO2光催化剂制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光催化剂制备领域。

背景技术

油田和港口附近水域经常受到漂浮油膜的污染；目前主要采用机械清除法、吸附法和油层分散蒸发法来清除水面油膜。机械清除法和吸附法对一些油膜较薄的场合不太适宜，清除费用较高；油层分散蒸发法是一种“污染转移”的方法，从而造成对大气的二次污染. 由于水面受太阳光照射的面积大，故利用太阳光通过光催化对水面油层进行降解是光催化技术最有希望实现大规模应用的领域之一。已有文献报道，将TiO₂负载于空心玻璃或陶瓷微珠、泡沫塑料、树脂和木屑等载体上制成漂浮型光催化剂，用于水面浮油的光催化降解. 但是，空心玻璃或陶瓷微珠粒度小，难以拦截和回收，会造成光催化剂的流失及对水面的固体二次污染；泡沫塑料、树脂和木屑等载体材料的光稳定性较差，限制了实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种易回收，用于处理水面浮油的TiO₂光催化剂制备方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：一种TiO₂光催化剂制备方法，将TiO₂光催化剂（P25）和去离子水制成1%固含量的TiO₂高分散的稳定浆料，加入经去离子水清洗预处理过的膨胀珍珠岩（EP），经搅拌使TiO₂浸涂在膨胀珍珠岩上，用筛网过滤，在80℃下烘干，上述浸涂步骤可重复多次，浸涂后，进行焙烧，焙烧温度为400～500C，焙烧时间为0.5h，制得TiO₂负载于膨胀珍珠岩载体上能漂浮在水面上的光催化剂TiO₂/EP。

所用膨胀珍珠岩的表观密度为76.4kg/m³，径粒为1.5～3.5mm，比表面积为1.0m²/g。

本发明具有如下有益效果：

采用本发明所述方法制备的光催化剂，能有效降解水面的癸烷，经7h的日光照射，能降解95%左右的癸烷，膨胀珍珠岩颗粒粒度较大，价格便宜，以膨胀珍珠岩为载体，能较长时间漂浮于水面，便于大面积抛洒并易于拦截和回收，具有广泛的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

珍珠岩是一种酸性火山玻璃质岩石，由地下喷出的岩浆在地表水中急冷而成，具有类似玉髓的隐晶结构。将珍珠岩破碎、预热后，快速通过煅烧带使珍珠岩体积膨胀约20倍后制得膨胀珍珠岩,其化学组成为SiO₂68%～76%，Al₂O₃9%～15%，K₂O1.5%～4.5%，Na₂O2.6%～4.8%，以及少量的Fe₂O₃，CaO和MgO等。膨胀珍珠岩是中性无机砂状材料，具有质轻，热导率小，吸湿性小，化学稳定性好，价格低廉等特点，主要用作绝热保温材料。 膨胀珍珠岩中的SiO₂容易与TiO₂形成牢固的Ti-O-Si键，而且膨胀珍珠岩对浮油是惰性的。本发明所用膨胀珍珠岩的表观密度为76.4kg/m³，径粒为1.5～3.5mm，比表面积为1.0m²/g，使用温度为-200～800℃，TiO₂光催化剂（P25）平均粒径30nm，比表面积40m²/g。

具体实施例：本发明所述制备过程为，将TiO₂光催化剂（P25）和去离子水制成1%固含量的TiO₂高分散的稳定浆料，加入经去离子水清洗预处理过的膨胀珍珠岩（EP），经搅拌使TiO₂浸涂在膨胀珍珠岩上，用筛网过滤，在80℃下烘干，上述浸涂步骤可重复多次，浸涂后，进行焙烧，焙烧温度为400～500C，焙烧时间为0.5h，制得TiO₂负载于膨胀珍珠岩载体上能漂浮在水面上的光催化剂TiO₂/EP。

用膨胀珍珠岩作载体制成的漂浮负载型TiO₂/EP光催化剂，经过对水面浮油的富集和光催化降解过程，能有效降解水面的癸烷，经7h的日光照射，能降解95%左右的癸烷，膨胀珍珠岩颗粒粒度较大，价格便宜，以膨胀珍珠岩为载体，能较长时间漂浮于水面，便于大面积抛洒并易于拦截和回收。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。