[发明专利]一种改性纳米TiO2复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种改性纳米TiO₂复合材料的制备方法采用Sol‑gel法制备稳定的改性TiO₂溶胶，经超声波处理，使二氧化钛粒子能进入竹炭内部孔隙，并在CMA溶液中负载醋酸钙镁盐，经焙烧后制备具有光催化活性、负载在竹炭上的纳米级二氧化钛。本发明所制备的改性二氧化钛复合材料可吸附灰尘，在太阳光下可高效降解VOC，具有高效降解污染物的能力，且采用本发明制备方法制备的改性锐钛矿型纳米二氧化钛负载在竹炭上不易团聚，分散性好。

技术领域

本发明涉及一种TiO₂复合材料的制备方法，特别是涉及一种一种改性纳米TiO₂复合材料的制备方法。

背景技术

竹炭因为自身质量小、独特的孔隙微结构、比表面积大的特性从而具有强大的吸附能力和一定降解污染物功能，被广泛用于环境净化领域和食品保鲜等领域而深受消费者好评。但竹炭也有其自身的缺陷,即物理吸附饱和问题，多次使用后吸附能力按比率下降且降解污染物能力很有限。

中国发明专利(申请号为200910306577.4)涉及“一种制备二氧化钛/竹炭复合材料的方法”。该专利以竹炭为载体，钛酸四正丁酯为钛源，采用微波法辅助制备二氧化钛/竹炭复合材料。但是用该方法制得的催化剂存在如下几个问题：①、未给出降解选用的是何种光源，未掺杂的二氧化钛仅可利用紫外光无法利用可见光降解，条件要求较苛刻；②、复合材料循环使用情况未给出说明，复合材料使用后可能会出现催化活性下降、对环境不友好的情况，未给出解决方法。

发明内容

本发明的目的是现有技术的不足之处，提出一种改性纳米TiO₂/CMA/竹炭复合材料的制备方法，利用此方法制得的复合材料具有不易团聚，对环境无害等优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种改性纳米TiO₂复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤A、将竹炭在100～200℃无氧环境下焙烧2h获得活化竹炭；

步骤B、将10份的钛酸丁酯、30～40份无水乙醇的体积份配比加入容器中搅拌均匀，制成溶液A；再将1～2份浓度为0.2mol/L的硝酸铁溶液、10～20份无水酒精、5份冰乙酸的体积份配比加入容器中搅拌均匀，制成溶液B；

步骤C、将溶液B滴加入溶液A中，边加边搅拌，滴加完成后继续搅拌以形成溶胶，将溶胶陈化24h；

步骤D、将步骤A制备的活化竹炭投入到步骤C制得的陈化溶胶中，在32℃下频率为45KHz的超声下处理2h，之后取出活化竹炭在100℃下干燥；

步骤E、将步骤D中干燥后的活化竹炭在管式炉中氮气氛围下在550℃下焙烧5h得到改性TiO₂/竹炭复合材料；

步骤F、将氧化钙、氧化镁以摩尔比3:2混合，不断加入醋酸，水浴加热保持80℃下2小时，得到醋酸钙镁溶液；

步骤G、将步骤E中制备的改性TiO₂/竹炭复合材料，浸入醋酸钙镁溶液中暗室处理，干燥后即制得改性纳米TiO₂/CMA/竹炭复合材料。

优选地，在所述步骤D中，所述活化竹炭完全浸没在溶胶中。

优选地，在所述步骤C中，溶液B加入溶液A时的滴加速度为1滴/s。

优选地，在所述步骤F中，醋酸钙镁溶液的PH值为8。

基于上述技术方案，本发明的优点是：