[发明专利]一种B-TiO2

说明书

本发明公开了一种B‑TiO₂/LDH光催化剂的制备方法及脱除H₂S应用，制备方法包括以下步骤：S1、在钛酸四丁酯中加入无水乙醇，混合均匀；S2、在硼酸中加入无水乙醇、去离子水，混合均匀；S3、将步骤S2中制备的溶液逐滴加入到步骤S1中制备的溶液中；S4、将步骤S3制备的溶液进行溶胶凝胶操作后进行老化、干燥操作，得到固体粉末；S5、将固体粉末进行煅烧处理，研磨后得到B‑TiO₂；S6、将硝酸镁、硝酸铝溶解于去离子水中；S7、加入尿素和B‑TiO₂，装入反应釜中密封反应；S8、冷却至室温，依次经离心、水洗、醇洗、干燥、研磨操作后即得B‑TiO₂/LDH光催化剂。所述B‑TiO₂/LDH光催化剂在可见光照射下可用于对硫化氢进行脱除。

技术领域

本发明涉及功能材料领域，尤其涉及一种B-TiO₂/LDH光催化剂的制备方法及脱除H₂S应用。

背景技术

好氧发酵是处理城乡混合有机垃圾包括易腐垃圾及部分农业废弃物关键技术之一，但由于其固废的自身特性及处理工艺特点，城乡生活垃圾在好氧发酵过程中会排放出大量的恶臭气体。其中硫化氢作为典型的恶臭气体已经受到各国广泛的关注和重视，硫化氢是一种剧毒、恶臭、腐蚀性的气体，其嗅觉阀值仅为0.035mg/m³，极低浓度下即可感觉到其恶臭气味，使人产生恶心厌恶感。低浓度接触仅有呼吸道及眼的局部刺激作用，极高浓度的硫化氢能够很快麻痹嗅觉，使接触者出现中枢神经系统症状和窒息症状。由此可见，对于硫化氢的治理必须受到高度重视，开展对于恶臭气体污染物的有效治理技术迫在眉睫。

目前常用的脱除硫化氢技术应用广泛，但同时存在许多问题，如处理效果低、处理不彻底、处理费用昂贵、占地面积大等。而光催化技术具有反应条件温和，催化剂来源广、价廉、无毒、化学性质稳定、能隙较大，无光腐蚀、耐酸碱性，对目标降解物无选择性、无二次污染等优点，受到各国研究者的广泛关注。

光催化技术在降解恶臭气体硫化氢中具有良好的应用前景。因此，找到一种高效的新方法从废气中去除硫化氢是十分必要的。TiO₂具有良好的化学稳定性与热稳定性，且具有无毒，光电性能好，成本低廉等优点，是最常用的光催化剂之一，但光电子-空穴对的快速重组和TiO₂的窄光响应迫使它的使用仅限于紫外光(387nm)。因此，经常需要以不同的方式来修饰TiO₂，如适当的掺杂非金属或金属元素，与半导体的耦合等以提高其光催化活性。水滑石(Hydrotalcite)，其主体一般由两种金属的氢氧化物构成，因此又称为层状双羟基复合金属氧化物(LayeredDoubleHydroxides，简写为LDH)。LDH具有比表面积大、组成和功能设计可调等优点，且LDH本身呈弱碱性，之前已有的研究发现，LDH可以成功脱除酸性气体，如二氧化碳、氯化氢、二氧化硫等，因此将水滑石应用于光催化脱除硫化氢领域研究前景广阔。大量研究表明，单独使用这两种材料时，面临光吸收低，载流子易复合，TiO₂比表面积低，吸附效果差，稳定性差等问题。所以在实际应用中往往存在效率低的问题，制约了光催化的实际应用。因此将TiO₂和水滑石共同应用于光催化脱除硫化氢领域必会促进光催化材料的应用和发展。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种简单易控、成本较低的B-TiO₂/LDH光催化剂的制备方法及脱除H₂S应用，以拓宽二氧化钛的吸光范围，提高载流子寿命，有效地改善光催化性能，提高二氧化钛的比表面积、分散度、吸附能力等物化特性，促进硫化氢污染物的吸附和脱除，从而使得其在硫化氢脱除领域得到广泛应用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种B-TiO₂/LDH光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、在钛酸四丁酯中加入无水乙醇，搅拌5～15min，混合均匀；