[发明专利]一种钛柱撑伊蒙黏土光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种钛柱撑伊蒙黏土光催化剂的制备方法，属于光催化剂技术领域，该制备方法包括以下步骤：S1、钛柱化剂的制备：将钛酸正四丁酯、无水乙醇和冰醋酸混合均匀配成溶液A；将硝酸和无水乙醇混合均匀配成溶液B；将上述溶液B滴入到上述溶液A中，滴完后加入氢氧化钠，得到钛柱化剂；S2、伊蒙黏土悬浮液的制备：将伊蒙黏土加入到去离子水中，制得伊蒙黏土悬浮液；S3、钛柱撑伊蒙黏土光催化剂的制备：将钛柱化剂滴入到伊蒙黏土悬浮液中，搅拌，静置，经沉淀过滤、洗涤、干燥后，得到钛柱撑伊蒙黏土，钛柱撑伊蒙黏土光催化剂降解率为81％，循环降解4次后，钛柱撑伊蒙黏土光催化剂的降解效率仍保持在70％左右。

技术领域

本发明涉及光催化剂技术领域，更具体地说，它涉及一种钛柱撑伊蒙黏土光催化剂的制备方法。

背景技术

随着社会的科技发展越来越快，人们对能源需求越来越迫切，环境问题也迫在眉睫，而光催化材料能够有效利用太阳能，解决近年来的能源短缺和环境问题。光催化材料通常是指半导体催化剂，半导体催化剂存在禁带宽、光生载流子易复合和量子利用效率低等问题，由于催化剂的大量使用，导致催化剂的回收和活性降低，催化剂的应用效果不佳。为克服以上问题，目前通常会对光催化剂进行改性或制成复合材料来提高光催化剂的性能。

二氧化钛作为半导体催化剂中的一种，由于具有适合的禁带宽度，被用来降解工厂废水中各种有机物和水解光催化产氢，但具有宽的带隙，导致不能利用可见光或太阳能来降解罗丹明B。伊蒙黏土(I/S)为伊利石和蒙脱石的夹层，同时具有两者的优点，如易获取、廉价、热稳定性高和比表面积大，接触水后体积膨胀。

有鉴于此，本发明提供一种钛柱撑伊蒙黏土光催化剂的制备方法，利用二氧化钛和伊蒙黏土的优点，将两者制备成复合材料，能有效提高催化剂的反应活性位点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种钛柱撑伊蒙黏土光催化剂的制备方法，利用二氧化钛和伊蒙黏土的优点，将两者制备成复合材料，得到的钛柱撑伊蒙黏土(Ti/(I/S))比表面积较大，增加了反应的活性位点，提高了光催化降解的活性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种钛柱撑伊蒙黏土光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、钛柱化剂的制备

室温下将钛酸正四丁酯、无水乙醇和冰醋酸以体积比5:5:1混合均匀配成溶液A；

将浓度为1mol/L的硝酸和无水乙醇以体积比5:1混合均匀配成溶液B；

将上述溶液B滴入到上述溶液A中，溶液B和溶液A体积比为2:3，滴完后加入浓度为1mol/L的氢氧化钠，以使溶液A、B和氢氧化钠在反应釜中发生反应，反应釜温度控制在30-50℃，转速为200-500r/min，搅拌30min后，室温静置老化12h，得到钛柱化剂；

S2、伊蒙黏土悬浮液的制备

将伊蒙黏土加入到去离子水中，于室温下搅拌6h，静置12h，制得伊蒙黏土悬浮液；

S3、钛柱撑伊蒙黏土光催化剂的制备

将步骤S1制得的钛柱化剂滴入到步骤S2制得的伊蒙黏土悬浮液中，于室温下搅拌5h，静置12h，经沉淀过滤、洗涤、干燥后，于马弗炉中，在空气环境下，退火得到钛柱撑伊蒙黏土。

进一步优选为：在所述步骤S1中，滴加的所述氢氧化钠体积为：

V_氢氧化钠＝1/26(V_A+V_B)

其中，V_氢氧化钠为滴加的所述氢氧化钠体积，V_A为溶液A的体积，V_B为溶液B的体积。