[发明专利]一种光催化剂的制备工艺

权利要求书

1.一种光催化剂的制备工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：

S1：将金属钛放入玻璃烧杯中，加入过氧化氢水溶液形成混合液，金属钛与过氧化氢的摩尔比为1：7；所述金属钛为颗粒海绵钛；接着将玻璃烧杯置于冰水浴中，冰水浴温度控制在20℃，中速搅拌所述混合液形成中间反应物；

S2：将一定量的氨水倒入带支管和活塞的烧瓶中，将烧瓶置于热水浴中，水浴温度控制在60℃左右，加热使氨挥发形成氨蒸汽，此氨蒸汽通过支管进入中间反应物中，调节中间反应物的pH值至9获得调节后中间反应物，此时金属钛与氨的摩尔比为1：10；接着持续搅拌调节后中间反应物5小时，直到获得透明的黄色络合物水溶液；

S3：将S2中获得的黄色络合物水溶液转移至带支管的烧瓶中，放入60℃的热水浴中，并蒸发除去过量的过氧化氢和氨，得到黄色络合物胶体；接着将黄色络合物胶体倒入高压反应釜中，210℃水热反应5小时，获得水性乳液，并将水性乳液倒回玻璃烧杯中，常温下边搅拌边加入无机酸，调节乳液的pH值至5获得酸化后水性乳液；

S4：将S3中的玻璃烧杯放入85℃水浴装置中，再加入铜粉，铜粉与钛的质量比为1:7；再持续搅拌5小时使酸化后水性乳液渐渐胶化成纳米二氧化钛水性胶体，搅拌时将水性乳液上下颠倒使铜粉均匀的分散到胶体中；结合使用喷枪将纳米二氧化钛水性胶体喷涂在增效型多孔陶瓷板的波浪形表面及圆锥形孔内壁上，然后在180℃温度下烘干，所述喷涂与烘干交替进行重复2次循环，每一次循环后需将陶瓷板旋转150°再进行下一次循环；喷涂时喷枪的喷头与增效型多孔陶瓷板的倾角为35°，所述增效型多孔陶瓷板为表面具有若干个平行设置的波峰面和波谷面的陶瓷基板，此波峰面和波谷面交替排列，所述陶瓷基板设有若干个圆锥形孔；

S5：将经S4中喷涂完毕后的增效型多孔陶瓷板，放入高温鼓风烘箱中进行烧结，烧结温度为600℃，烧结时间为1.5小时，然后自然降至室温，从而在增效型多孔陶瓷板表面及圆锥孔内壁形成纳米二氧化钛光催化剂薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种光催化剂的制备工艺，其特征在于：所述过氧化氢水溶液中过氧化氢含量为30％，比重1.1g/ml；所述中速搅拌速率为500转/分钟；所述氨水含量26％，比重0.9g/ml；所述无机酸为稀盐酸、稀硫酸或稀硝酸中的任意一种；所述纳米二氧化钛水性胶体中二氧化钛的含量为5％wt；铜粉为纯铜粉，铜粉的目数为150目。

3.根据权利要求2所述的一种光催化剂的制备工艺，其特征在于：所述铜粉经过钝化处理。

4.根据权利要求1所述的一种光催化剂的制备工艺，其特征在于：所述增效型多孔陶瓷板表面具有若干个横向的凹槽，凹槽的方向与波峰面的长度方向一致，凹槽用于辅助纳米二氧化钛光催化剂薄膜的制备。

5.根据权利要求1所述的一种光催化剂的制备工艺，其特征在于：所述催化剂薄膜包括底膜(1)和包裹片(2)；所述底膜(1)呈圆台型，且底膜(1)的厚度不超过一厘米，底膜(1)的侧壁均匀固定连接有包裹片(2)；所述包裹片(2)的俯视图为三角形，包裹片(2)可以向内收起与底膜(1)形成密封体(3)；所述密封体(3)设置为圆锥形。

6.根据权利要求5所述的一种光催化剂的制备工艺，其特征在于：所述包裹片(2)的上表面固定连接有挡片(4)；所述挡片(4)设置为弧形，且挡片(4)设置为绕圆周均匀分布；所述底膜(1)的上端设置为四边棱形。