[发明专利]一种粉末催化材料、改性粉煤灰漂珠复合多孔催化材料的制备及应用

说明书

本发明公开了一种粉末催化剂能够催化光降解水中有机污染物对氯苯胺、甲基橙和苯并三唑的反应。同时公开了一种粉末催化材料的制备方法包括固相烧结法、自蔓延燃烧法和高温热分解法，还包括静电纺丝法和沉淀法相结合的方法。本发明还公开了一种改性粉煤灰漂珠复合多孔催化材料的制备方法，制备得到YbInTiCrO₈‑改性粉煤灰漂珠复合多孔催化材料，可以用于光催化去除水体中的有机污染物对氯苯胺、甲基橙和苯并三唑。

技术领域

本发明涉及材料化学技术领域，更具体的说是涉及一种粉末催化材料、改性粉煤灰漂珠复合多孔催化材料的制备及应用。

背景技术

光催化氧化法是近20年才出现的水处理技术，在足够的反应时间内通常可以将有机物完全矿化为CO₂和H₂O等简单无机物，避免了二次污染，简单高效而有发展前途。所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。

二氧化钛是光催化材料的典型代表，近年来得到了广泛的研究。但是由于以二氧化钛粉末为催化剂的光催化氧化法存在催化剂分离回收的问题，影响了该技术在实际中的应用，因此，需要提供一种新型的光催化材料，以解决光催化剂分离回收的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种粉末催化材料、改性粉煤灰漂珠复合多孔催化材料的制备及应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种粉末催化材料，其特征在于，所述粉末催化材料为YbInTiCrO₈粉末催化材料。

优选的，所述YbInTiCrO₈含有[InO₆]和[TiO₆]共顶角八面体结构，所述YbInTiCrO₈具有三维隧道结构。

一种粉末催化材料的制备方法，其特征在于，包括固相烧结法，具体步骤为：

(1)分别称取Yb₂O₃、In₂O₃、TiO₂和CrO₃，并混合均匀，然后加入球磨机中研磨，得到粉料；

(2)取上述粉料烘干，压制成片，放入高温烧结炉中烧结，然后随炉冷却，得到第一次烧结压片；

(3)取上述第一次烧结压片粉碎，再压制成片，然后放入高温烧结炉中烧结，然后随炉冷却，得到第二次烧结压片；

(4)取上述第二次烧结压片再次粉碎，压制成片，放入高温烧结炉中烧结得到第三次烧结压片；

(5)取上述第三次烧结压片进行粉碎处理，即得到一种粉末催化材料。

优选的，所述步骤(1)中Yb₂O₃、In₂O₃、TiO₂和CrO₃的摩尔比为1:1:2:2；Yb₂O₃、In₂O₃、TiO₂和CrO₃的纯度在99.99％以上；粉料的粒径为1.5μm-3.0μm。

优选的，所述步骤(2)中烘干温度为170℃-230℃，烘干时间为2.5h-3.5h；烧结温度条件为：先将炉温升至370℃-430℃，保温3h-5h。