[发明专利]一种光催化分解有毒有害气体PH3催化剂的制备方法

摘要

一种光催化分解有毒有害气体PH₃催化剂的制备方法，以低成本天然埃洛石纳米管（HNTs）为载体，以钛酸丁酯、氯化镍、氯化铁和硫酸亚铁为前驱物，在载体表面原位合成纳米二氧化钛（TiO₂），然后经过氨化、浸渍、干燥、煅烧、氢还原等工序，在复合载体表面生成金属镍（Ni）、四氧化三铁（Fe₃O₄）催化活性中心。本发明的优点是：该制备方法反应容易进行，在短时间可以获得分子水平的均匀性，工艺简单，光催化材料的引入增强了催化分解PH₃的效率。

主权项

1.一种光催化分解有毒有害气体PH3催化剂的制备方法，其特征在于：以低成本天然埃洛石纳米管（HNTs）为载体，以钛酸丁酯、氯化镍、氯化铁和硫酸亚铁为前驱物，在载体表面原位合成纳米二氧化钛（TiO2），然后经过氨化、浸渍、干燥、煅烧、氢还原等工序，在复合载体表面生成金属镍（Ni）、四氧化三铁（Fe3O4）催化活性中心，形成一种高效催化分解有毒有害气体PH3催化剂，具体包括如下步骤：1）将0.1～5 g天然埃洛石纳米管中缓慢倒入50 mL浓度为20% 浓硫酸，于80℃下水浴加热，磁力搅拌4 h后，冷却抽滤，水洗至中性，把洗涤后的固体于80℃条件下干燥4 h，冷却后磨成粉末待用；2）将1～5 mL钛酸丁酯溶于20 mL乙醇溶液，磁力搅拌下加入1）中埃洛石纳米管，50 ℃下加热搅拌滴入10 mL蒸馏水、5 mL盐酸和10 mL乙醇混合溶液，连续搅拌5 h后，80℃干燥24 h，500℃煅烧2 h，即形成呈蜂窝状结构的埃洛石/二氧化钛复合粉末；3）然后将2）中所得埃洛石/二氧化钛复合粉末置于20 mL甲苯和3 mL 3—氨基丙基三乙氧基硅烷的混合溶液中，120 ℃油浴加热，冷凝回流12 h，然后100℃干燥11 h，得到埃洛石/二氧化钛复合材料表面经氨基硅烷修饰的产物，记为HNTs-TiO2-NH2；4）将0.1～1 g HNTs-TiO2-NH2溶于20 mL的SnCl2溶液中，磁力搅拌20 min后加入20 mL的PdCl2溶液，磁力搅拌20 min后加入40mL的Ni化学镀液，在60℃下加热搅拌20 min，保持pH在9.0左右，70℃下干燥6 h，得到HNTs-TiO2-NH2/Ni 固体；5）将1.165 g FeCl3·6H2O和0.6g FeSO4·7H2O溶于200 mL水中，加入0.5g HNTs-TiO2-NH2/Ni，在氮气保护下于60℃加热搅拌，使pH保持在9～10左右，然后在70℃下老化4 h，最后70℃下干燥6 h，所得的黑色固体记为HNTs-TiO2-NH2/Ni-Fe3O4，即得一种高效催化分解有毒有害气体PH3催化剂。