[发明专利]一种TiO2/稀土/HY分子筛光催化材料的制备方法

说明书

本发明提供一种TiO₂/稀土/HY分子筛光催化材料的制备方法，将钛酸乙酯和无水乙醇混合，不断搅拌，在搅拌中将草酸铈、硝酸钕和水合碳酸钇滴加入其中，待滴加完毕后升高温度至70‑90℃，持续搅拌30‑50min；随后再滴加2‑5滴冰醋酸，得到浸渍液；将HY分子筛在温度180‑220℃下焙烧反应30‑40min，备用；取预处理后的HY分子筛加入浸渍液，两者固液比为1:20‑40；以2‑5℃/min速率升温至150‑180℃，以速率500‑700r/min搅拌反应1‑2h；随后以速率1‑3℃/min速率升温至220‑260℃，浸渍反应1‑2h，待反应冷却后，蒸馏水洗涤、焙烧后即可得到光催化材料。

技术领域

本发明涉及光催化材料的制备技术领域，具体涉及一种TiO₂/稀土/HY分子筛光催化材料的制备方法。

背景技术

太阳能作为一种丰富且绿色环保的能源，一直备受人们的关注。近年来，相关的太阳能高效利用的科技发明也是层出不穷。其中光催化技术作为一种新兴的环境友好的能源技术，能够有效地实现太阳能到化学能的转化。近年来已经有大量的研究显示，光催化技术能够有效地用于水体中污染物的氧化降解，并且不消耗自身及其他能源。

纳米二氧化钛是一种无毒无害的新型无机功能材料，具有比表面积大、光吸收性能好等优点，已广泛用于催化剂、传感器、精细陶瓷及光电池等领域。纳米二氧化钛在紫外光的照射下，能产生光生电子和空穴，光生电子有强还原能力，光生空穴有强氧化能力，光生电子和空穴能分解、净化如氨、胺、酚类等无机和有机废水，并对细菌有杀灭作用。纳米二氧化钛还具有优良的耐腐蚀性和耐光腐蚀性，在光催化、光降解、环境处理等方面有着广泛的应用前景。

纳米二氧化钛的光催化活性已是众所周知，但目前二氧化钛光催化剂仍然有其不足之处：(1)其禁带宽度较宽，光吸收仅局限于紫外光区，光催化活性较低；(2)纳米二氧化钛颗粒悬浮体系易于流失，存在回收困难等问题，因此一直未能在光催化氧化、废水处理等方面得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中二氧化钛光催化材料性能的不足，提供一种TiO₂/稀土/HY分子筛光催化材料的制备方法，以HY分子筛为载体，负载Ti和其他稀土金属元素，以提高现有光催化剂的光催化活性，且不易于流失。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种TiO₂/稀土/HY分子筛光催化材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将10-20份钛酸乙酯和20-30份无水乙醇混合，不断搅拌，在搅拌中将4-8份草酸铈、8-12份硝酸钕和3-10份水合碳酸钇滴加入其中，待滴加完毕后升高温度至70-90℃，持续搅拌30-50min；随后再滴加2-5滴冰醋酸，得到浸渍液；

S2：将HY分子筛在温度180-220℃下焙烧反应30-40min，备用；

S3：取步骤S2中预处理后的HY分子筛加入步骤S1中所述浸渍液，两者固液比为1:20-40；以2-5℃/min速率升温至150-180℃，以速率500-700r/min搅拌反应1-2h；

S4：随后以速率1-3℃/min速率升温至220-260℃，浸渍反应1-2h，待反应冷却后，蒸馏水洗涤、焙烧后即可得到光催化材料。

优选的，步骤S1所述钛酸乙酯15份和无水乙醇26份；草酸铈6份、硝酸钕10份和水合碳酸钇7份。

优选的，步骤S1升高温度至78℃，持续搅拌40min。

优选的，步骤S2中在温度200℃下焙烧反应35min。

优选的，步骤S3中HY分子筛和浸渍液的固液比为1:35；以3℃/min速率升温至165℃，以速率650r/min搅拌反应1.5h。