[发明专利]一种具有光催化净化功能的珍珠岩颗粒的制备方法

说明书

一种具有光催化净化功能的珍珠岩颗粒的制备方法，属于环境污染净化材料领域；方法如下：1)合成Ti‑OH溶胶：将无水乙醇、正丁醇、钛酸四丁酯和乳化剂OP‑10混合得混合物I；将无水乙醇和蒸馏水混合得混合物II；再将混合物II倒入混合物I中，搅拌至形成透明的Ti‑OH溶胶；2)溶剂热法负载：将珍珠岩颗粒加入到Ti‑OH溶胶中，搅拌得混合物III；将混合物III在热反应釜内发生反应，然后固液分离得固体物质；3)煅烧固化成膜：将固体物质干燥后，在420～530℃煅烧1.5～3.5h，冷却后制得具有光催化净化功能的珍珠岩颗粒。

技术领域

本发明属于环境污染净化材料领域，具体涉及一种具有光催化净化功能的珍珠岩颗粒的制备方法。

背景技术

光催化污染净化技术在近20年逐渐从理论研究阶段过渡到实际污染治理过程，尤其在有机废水和大气有机污染治理中发挥了重要作用。这一技术中最为关键的要素是高效的光催化材料。随着土壤污染的不断加剧，研究者正在尝试采用光催化技术治理受到有害有机物污染的土壤。为了达到这一目的，需要制备适于治理土壤有机污染的特殊功能材料。从应用的效果来看，常规的粉体和薄膜型光催化材料易于被土壤颗粒覆盖而失去光催化效果。

珍珠岩是一种轻质天然矿物，被广泛用于改善土壤的性能。由于珍珠岩结构中含有大量的孔隙，当与土壤混合使用时，珍珠岩会逐渐的向土壤上层迁移，而避免被土壤掩埋。本专利的目的是在珍珠岩表面负载TiO2光催化剂，在不改变珍珠岩原有孔隙特性的基础上，使其具有光催化净化功能，能够用于降解土壤中的有害有机物。该种材料作为一种新型的功能材料同时适用于大气和水污染的光催化治理过程，因而具有广阔的应用前景。基于这个目的，本专利公开一种具有光催化净化功能的珍珠岩颗粒的制备方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种具有光催化净化功能的珍珠岩颗粒的制备方法，可以用于多种形式的光催化污染净化领域。

一种具有光催化净化功能的珍珠岩颗粒的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，合成Ti-OH溶胶：

(1)按无水乙醇(mL)∶正丁醇(mL)∶钛酸四丁酯(mL)∶乳化剂(g)＝(70～80)∶(12～15)∶(13～16)∶(3.5～4.3)，量取无水乙醇、正丁醇和钛酸四丁酯，称取乳化剂OP-10；并混合均匀得混合物I，备用；

(2)按无水乙醇(mL)∶蒸馏水(mL)＝(25～28)∶(3.3～3.6)，量取无水乙醇和蒸馏水，混合均匀得混合物II，备用；

(3)按步骤1(1)中的钛酸四丁酯用量(mL)∶步骤1(2)中的蒸馏水用量(mL)＝(13～16)∶(3.3～3.6)，将混合物II倒入混合物I中，搅拌至形成透明的Ti-OH溶胶，备用；

步骤2，溶剂热法负载：

(1)按步骤1(1)中的钛酸四丁酯用量(mL)∶珍珠岩(g)＝(13～16)∶(11-13)，将珍珠岩颗粒加入到Ti-OH溶胶中，搅拌使珍珠岩颗粒充分混入溶胶中，得混合物III；

(2)将混合物III转移至热反应釜，将热反应釜密封后置于恒温电热箱中，在200～240℃保温36～72h，使混合物III在热反应釜内部发生反应；

(3)将反应生成的固液混合物，固液分离，得固体物质；

步骤3，煅烧固化成膜：

(1)将固体物质在100～120℃，干燥8～12h；

(2)将干燥后的固体物质，以3～7℃/min的升温速率，升温至420～530℃，煅烧1.5～3.5h，冷却后制得具有光催化净化功能的珍珠岩颗粒。

上述的一种具有光催化净化功能的珍珠岩颗粒的制备方法，其中：