[发明专利]可回收TiO2－SiO2复合气凝胶光催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种可回收的TiO₂－SiO₂复合气凝胶光催化剂及其制备方法，其特征在于先利用溶胶－凝胶法分别制备TiO₂溶胶和SiO₂溶胶，再将二者按一定比例混合得到混合溶胶，然后经缩聚反应，得到TiO₂－SiO₂复合醇凝胶，干燥后便制得TiO₂－SiO₂复合气凝胶，再将其焙烧6～8h后得到复合气凝胶团聚体。得到的复合气凝胶团聚体的介孔径分布在2.5nm～10nm之间，粒径分布在10nm～15nm之间，而其团聚体颗粒直径大小都在0.1mm～0.3mm之间，同现有技术相比的优点在于：制备的TiO₂－SiO₂复合气凝胶具有比表面积大、孔隙率高、孔分布均匀等特点，其中TiO₂为锐钛矿晶型。与TiO₂纳米粉末吸收剂相比，TiO₂－SiO₂复合气凝胶光催化活性更高，光催化效果更好，而且由于气凝胶团聚体颗粒较大，便于复合气凝胶的再生回收利用，可广泛用于大量污水处理。

主权项

1、可回收TiO2-SiO2复合气凝胶光催化剂的制备方法，采用溶胶凝胶法，先分别制得SiO2溶胶和TiO2溶胶，其特征在于：将二者按一定比例混合，得到混合溶胶，经缩聚反应，得到TiO2-SiO2复合醇凝胶，干燥后便制得TiO2-SiO2复合气凝胶，具体包括如下步骤：步骤1.SiO2溶胶的制备：步骤1.1.取正硅酸乙酯倒在烧杯中，再将无水乙醇倒入烧杯，边倒边搅拌，之后加入去离子水；步骤1.2.用硝酸调整上述混合溶液的pH值；让上述溶液在恒温下水解，然后静置，得到SiO2溶胶；步骤2.TiO2溶胶的制备：步骤2.1.将钛酸丁酯和无水乙醇均匀混合，并滴加适量甲酰胺，用硝酸调节溶液pH得溶液1；步骤2.2.将无水乙醇和去离子均匀混合，并用硝酸调节溶液pH，得溶液2；步骤2.3.在磁力搅拌器的强力搅拌下，室温下将溶液2用滴管缓慢滴加到溶液1中，搅拌，使溶液混合均匀，即得TiO2溶胶；步骤3.TiO2-SiO2复合气凝胶的制备：步骤3.1.将制得的SiO2溶胶用滴管缓慢滴加到制备的TiO2溶胶中，同时用磁力搅拌器不停搅拌；步骤3.2.将所得TiO2-SiO2复合溶胶静置让其凝聚，得到TiO2-SiO2复合醇凝胶；醇凝胶静置陈化后，再用无水乙醇浸泡，其间无水乙醇应多换几次；步骤3.3.陈化后的醇凝胶先在常温下自然干燥，然后在真空中干燥，即得TiO2-SiO2 复合气凝胶；步骤3.4.将上述TiO2-SiO2复合气凝胶在650～750℃焙烧6～8h后得到复合气凝胶团聚体。