[发明专利]一种光催化陶瓷波纹填料的制备方法

说明书

一种光催化陶瓷波纹填料的制备方法，属于环境净化功能材料领域；方法为：1)合成钛‑醇溶液：将无水乙醇、正己醇、乙二醇、十八烷胺和表面活性剂Span 60混合搅拌至形成透明液体I；将钛酸异丙酯加入透明液体I中，搅拌至形成钛‑醇溶液；2)合成硝酸铈酸性溶液：将硝酸铈溶解在去离子水中；再添加柠檬酸，制得硝酸铈酸性溶液；3)陶瓷波纹填料挂膜：将硝酸铈酸性溶液，加入到钛‑醇溶液中形成完全透明液体II；将陶瓷波纹填料浸入透明液体II一段时间后，悬挂放置0.5～3h挂膜；4)热固化成膜：将挂膜的陶瓷波纹填料，干燥后煅烧，制得光催化陶瓷波纹填料。

技术领域

本发明属于环境净化功能材料领域，具体涉及一种光催化陶瓷波纹填料的制备方法。

背景技术

经过将近50年的研究发展和产业化，光催化污染净化技术成为一种多用途污染净化手段，被广泛应用于工业和民用的各个领域。为了适应不同应用领域的特殊要求并提高污染净化效率，需要针对具体的应用情况提供高效和符合需要的光催化材料。在商品化的光催化净化反应器中，通常对材料的形状有特殊要求，难以使用单纯的粉体材料。在实际的连续污染物净化处理过程中，要求净化后的流体与光催化材料要快速分离，这就要求采用负载型材料。该种材料除了能够满足具体的使用环境，还要具有高效的光催化净化效率。

陶瓷波纹填料是一种新型规整填料，它是由许多具有相同几何形状的填料单元体组成。由于陶瓷独特的结构，具有良好的亲水性能，其表面可形成极薄的液膜湍动及气流的倾斜曲折通道，能促进气流但又不阻挡气流。具有超强的耐腐蚀和耐高温性能。通过在陶瓷波纹填料表面负载薄层光催化剂，使其具备在光照下降解有机污染物的能力，从而满足多种类型连续流动反应器对光催化材料的特殊需要。出于这个目的，本专利公开一种陶瓷波纹光催化填料的制备方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种光催化陶瓷波纹填料的制备方法，可以用于多种形式的光催化净化工艺过程。

本发明的光催化陶瓷波纹填料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，合成钛-醇溶液：

(1)按无水乙醇(mL)∶正己醇(mL)∶乙二醇(mL)∶十八烷胺(g)∶表面活性剂Span 60(g)＝(210～230)∶(15～18)∶(23～27)∶(3.7～3.9)∶(3.5～4.3)，量取无水乙醇、正己醇和乙二醇，称取十八烷胺和表面活性剂Span 60，并混合搅拌至形成透明液体I；

(2)按透明液体I中的无水乙醇(mL)∶钛酸异丙酯(mL)＝(210～230)∶(16～19)，将钛酸异丙酯加入透明液体I中，搅拌至形成钛-醇溶液；

步骤2，合成硝酸铈酸性溶液：

(1)按去离子水(mL)∶硝酸铈(g)＝(41～45)∶(8.9～9.3)，将硝酸铈溶解在去离子水中；

(2)按步骤2(1)中的硝酸铈(g)∶柠檬酸(g)＝(8.9～9.3)∶(3.5～3.6)，向溶解后的溶液中，添加柠檬酸，使柠檬酸充分溶解在溶液中，制得硝酸铈酸性溶液；

步骤3，陶瓷波纹填料挂膜：

(1)将硝酸铈酸性溶液，加入到钛-醇溶液中，搅拌至形成完全透明液体II；

(2)将陶瓷波纹填料浸入透明液体II，浸入10min后，缓慢提拉陶瓷波纹填料离开溶液II，将浸料后的陶瓷波纹填料室温悬挂放置1h挂膜；

步骤4，热固化成膜

(1)将挂膜的陶瓷波纹填料，在90℃干燥12h；

(2)将干燥后的陶瓷波纹填料置入煅烧炉，以10℃/min的升温速率升温至760～830℃，保温2.5～4h；

(3)将陶瓷波纹填料，随炉冷却至室温，制得光催化陶瓷波纹填料。