[发明专利]一种光催化陶瓷及其制备方法以及降解有机染料RhB的方法

权利要求书

1.一种提钛渣制备光催化陶瓷的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

将提钛渣粉磨至预定粒径，获得坯体粉料；

将所述坯体粉料与浓度为5~8%聚乙烯醇溶液按质量体积比为10~20：1kg/L混合造粒，获得粒径为20~40目的坯体粒料；

将所述坯体粒料压制成型，得到坯体；

先将所述坯体预热以脱除其中的水分，再以5~15℃/min的升温速率加热至1150~1200℃并保温15~60min，冷却，获得光催化陶瓷；

其中，所述提钛渣为含钛高炉渣经“高温碳化-低温氯化”提钛工艺处理后得到的二次工业废渣；所述光催化陶瓷中物相全部为微晶相并包括质量比为42~51：36~39：9~11：2~10的钙镁黄长石相、含铁透辉石相、钙钛矿相和镁铝尖晶石相。

2.根据权利要求1所述的提钛渣制备光催化陶瓷的方法，其特征在于，所述预热包括将所述坯体以2~3℃/min的升温速率加热至200~250℃。

3.一种光催化陶瓷，其特征在于，所述光催化陶瓷中物相全部为微晶相并包括质量比为42~51：36~39：9~11：2~10的钙镁黄长石相、含铁透辉石相、钙钛矿相和镁铝尖晶石相。

4.根据权利要求3所述的光催化陶瓷，其特征在于，所述光催化陶瓷的化学成分包括按质量百分比计的30~32%CaO、29~31%SiO₂、15~17%Al₂O₃、9~11%TiO₂、7~9%MgO、3~4%Fe₂O₃。

5.根据权利要求3所述的光催化陶瓷，其特征在于，所述钙镁黄长石相为短柱状晶粒，所述含铁透辉石相为块状晶粒，所述钙钛矿相为不规则粒状晶粒，所述镁铝尖晶石相为锥状晶粒。

6.根据权利要求3所述的光催化陶瓷，其特征在于，所述钙镁黄长石相晶粒直径为1.16~2.73μm，所述含铁透辉石相晶粒直径为2.21~2.63μm，所述钙钛矿相晶粒直径为0.88~1.28μm，所述镁铝尖晶石相晶粒直径为0.47~0.65μm。

7.根据权利要求3所述的光催化陶瓷，其特征在于，所述光催化陶瓷还包括气孔，所述气孔处于晶粒间的空隙，呈孤立和/或连通形态存在，所述光催化陶瓷的气孔率为0.5~14.5%。

8.根据权利要求3所述的光催化陶瓷，其特征在于，所述光催化陶瓷的体积密度为1.9~2.85g/cm³，吸水率为0.24~15%，抗弯强度为19~45MPa，在pH=1~3的酸性溶液中腐蚀24h后腐蚀率为0.03~2%。

9.一种降解有机染料RhB的方法，其特征在于，利用权利要求3~8任意一项中所述的光催化陶瓷对有机染料RhB溶液进行降解。

10.根据权利要求9所述的降解有机染料RhB的方法，其特征在于，所述有机染料RhB溶液的浓度为10~20mg/L，pH=1~3，光催化陶瓷与有机染料RhB溶液的用量比例为0.5~1：1g/L，反应条件为紫外光照射，降解时间为160~200min，所述光催化陶瓷的降解率为35~77%。