[发明专利]一种粉煤灰基X沸石-TiO2

说明书

本发明涉及一种粉煤灰基X沸石‑TiO₂复合光催化剂的制备方法，其包括：S1、将粉煤灰进行粉碎研磨，过筛200目；S2、将步骤S1过筛后的粉煤灰用酸处理后，过滤、洗涤、干燥；S3、将步骤S2中干燥后的粉煤灰加入NaOH均匀，进行煅烧，冷却，研磨，得到碱熔融灰；S4、在所述碱熔融灰中加入水和TiO_2，混合，进行搅拌老化；S5、将老化后溶液进行晶化，之后过滤、洗涤、干燥获得粉煤灰基沸石‑TiO₂复合光催化剂。本发明提供的粉煤灰基沸石‑TiO₂复合光催化剂可有效催化降解亚甲基蓝，去除率可达98%以上，能有效用于印染废水的净化处理。

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰基X沸石-TiO₂复合光催化剂的制备。

背景技术

目前，我国每年排出的工业废水中，纺织业占比41.5%，而纺织业中排出的废水多为印染废水，每年印染废水的生产量可达7亿吨左右，有数据表明，若将这些废水全部回收利用，可节省出全国居民日均生活用水量的20%左右。印染废水具有色度高、有毒性等特点，若不加处理直接排放，对环境造成破坏的同时会对人类健康造成影响。

粉煤灰是火力发电厂的煤粉经悬浮态燃烧后，形成细小液滴，经过炉尾时急速冷却形成细小颗粒物，后被除尘器收集得到粉煤灰。粉煤灰作为固体废弃物的一种，年产量达到6~7亿吨，而综合利用率却不高，若将其囤积起来会造成土地资源的浪费，目前粉煤灰多被用于土壤改良、建筑材料、填筑路堤等方面，但利用价值很低。

TiO₂做为最常用的光催化剂具有价格相对低廉且光催化性能良好的特点，但因为其是固体细粉末状，反应后具有难收集的缺点，因此通常将其负载在载体上再进行反应，目前多用的负载方式包括溶胶-凝胶法、浸渍法、溅射法等，但均需要在合成沸石后，通过一系列化学试剂、负载方法将其负载上去。传统的TiO₂的负载技术需要在合成沸石分子筛后，经过一系列操作步骤，运用化学试剂等将其负载上去，成本较高，且操作步骤复杂；传统的原料通常为化学试剂充当硅铝源，有一定成本；在粉煤灰的应用领域中利用价值不高，如何能提高其在粉煤灰应用领域是亟需解决的技术问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种粉煤灰基X沸石-TiO₂复合光催化剂的制备方法。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种粉煤灰基X沸石-TiO₂复合光催化剂的制备方法，其包括如下步骤：

S1、将粉煤灰进行粉碎研磨，过筛200目；

S2、将步骤S1过筛后的粉煤灰用酸处理后，过滤、洗涤、干燥；

S3、将步骤S2中干燥后的粉煤灰加入NaOH均匀，进行煅烧，冷却，研磨，得到碱熔融灰；

S4、在所述碱熔融灰中加入水和TiO₂混合，进行搅拌老化；

S5、将老化后溶液进行晶化，之后过滤、洗涤、干燥获得粉煤灰基沸石-TiO₂复合光催化剂。

如上所述的制备方法，优选地，在步骤S1中，所述粉碎研磨采用球磨机，球磨5~10min，其中，粉煤灰中SiO₂和Al₂O₃的质量百分数和为70%~85%。

如上所述的制备方法，优选地，在步骤S2中，所述用酸处理采用质量分数为10%~15%的HCl溶液，粉煤灰与酸液按1:8~12的质量比进行混合。

优选地，粉煤灰与酸液按1:9~11比例进行。