申请日2016.08.22
公开(公告)日2017.01.04
IPC分类号B01J21/06; B01J35/06; C02F1/30
摘要
一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：将钛酸丁酯与无水乙醇及三乙醇胺混合配置混合液A，所述混合液A在混匀后要添加稳定剂;无水乙醇与去离子水混合配置混合液B，所述混合液B在混匀时要添加催化剂，调节混合液B的pH，所述pH的调节范围为3～4;将混合液A缓慢加入到混合液B中，同时剧烈搅拌，使溶液充分混合，形成醇溶胶;将醇溶胶均匀地涂抹在负载体的表面，陈化一段时间后，形成醇凝胶，再进行干燥、煅烧，形成钛基薄膜材料。
摘要附图
权利要求书
1.一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将钛酸丁酯与无水乙醇及三乙醇胺混合配置混合液A，所述混合液A在混匀后要添加稳定剂;无水乙醇与去离子水混合配置混合液B，所述混合液B在混匀时要添加催化剂，调节混合液B的pH，所述pH的调节范围为3～4;将混合液A缓慢加入到混合液B中，同时剧烈搅拌，使溶液充分混合，形成醇溶胶;将醇溶胶均匀地涂抹在负载体的表面，陈化一段时间后，形成醇凝胶，再进行干燥、煅烧，形成钛基薄膜材料。
2.根据权利要求1所述的一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于所述混合液A中钛酸丁酯、三乙醇胺与无水乙醇的体积比为1:1:4。
3.根据权利要求1所述的一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于所述的稳定剂为冰醋酸。
4.根据权利要求1所述的一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于所述混合液B中无水乙醇与去离子水的体积比为1:1。
5.根据权利要求1所述的一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于所述催化剂为盐酸或硝酸。
6.根据权利要求1所述的一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于所述剧烈搅拌的时间为3h。
7.根据权利要求1所述的一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于所述负载体为表面经过特殊处理的玻璃珠，其表面具有很多的细小孔，具有更大的比表面积。
8.根据权利要求1所述的一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于所述陈化过程为60℃恒温水浴锅中处理2h，，在载体表面形成凝胶。
9.根据权利要求1所述的一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于所述干燥过程为100℃真空24h，使载体表面的凝胶形成黄色晶体。
10.根据权利要求1所述的一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于所述煅烧过程为先升温至250℃灼烧，保持1h，之后再升温至500℃，煅烧8h，对其进行活化，形成最终的钛基薄膜材料。
说明书
一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法
技术领域
本发明涉及污水治理材料，尤其涉及一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法。
背景技术
对TiO2的早期研究主要是采用悬浮液法处理水中有机物，悬浮液法的初期处理速度优于固定化法，但是采用该方法处理后要经过过滤、沉降、离心和共聚等步骤进行分离，处理过程比较复杂，且价格较高。同时，处理过程中所使用的纳米TiO2材料多为粉体材料，存在难回收、易中毒等问题。目前比较推崇采用TiO2薄膜材料，其制备方法有电沉积法、水热法、物理气相沉积和化学气相沉积等。其中，溶胶-凝胶法制备的纳米材料具有均匀性高且反应条件温和等优势，因此该方法得到了广泛的认可和迅速的发展。
TiO2是一种重要的无机功能材料，在许多领域内都有广泛的应用前景。例如用作太阳能电池、电子陶瓷、湿度传感器、高级涂料和防晒化妆品等。随着人们对环境保护的关注，TiO2作为光催化材料一直是近年来材料科学和催化化学研究的热点。纳米级的TiO2由于其粒径小，表面活性高，具有独特的小尺寸效应、表面效应和量子效应，成为光催化的首选材料。纳米TiO2能有效减少光生电子和光子的复合，增强TiO2的氧化还原能力。同时纳米TiO2巨大的表面能，可以将反应物吸附在其表面，有利于催化反应的进行。而且TiO2无毒，具有良好的化学稳定性，对许多细菌具有杀菌作用，是环保型催化剂。纳米粒子的制备方法有多种，利用反相微乳液作为媒介制备纳米TiO2已引人们的日益重视。反相微乳液(W/O型)是在表面活性剂作用下，由水相高度分散在油相中形成热力学稳定的体系.油水界面上表面活性剂形成有序组合体，水核被表面活性剂单分子层包围，类似于“微型反应器”，是制备纳米粒子理想的媒介。在反相微乳液中，适当控制反应条件可以大大降低粒子间的团聚，得到粒径均匀的纳米粒子。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种反应条件温和，制备的钛基薄膜材料均匀性高，且提高污水处理能力的污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法。
为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种污水治理高效钛基薄膜材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将钛酸丁酯与无水乙醇及三乙醇胺混合配置混合液A，所述混合液A在混匀后要添加稳定剂;无水乙醇与去离子水混合配置混合液B，所述混合液B在混匀时要添加催化剂，调节混合液B的pH，所述pH的调节范围为3～4;将混合液A缓慢加入到混合液B中，同时剧烈搅拌，使溶液充分混合，形成醇溶胶;将醇溶胶均匀地涂抹在负载体的表面，陈化一段时间后，形成醇凝胶，再进行干燥、煅烧，形成钛基薄膜材料;
作为优选，所述混合液A中钛酸丁酯、三乙醇胺与无水乙醇的体积比为1:1:4。
作为优选，所述的稳定剂为冰醋酸。
作为优选，所述混合液B中无水乙醇与去离子水的体积比为1:1。
作为优选，所述催化剂为盐酸或硝酸。
作为优选，所述剧烈搅拌的时间为3h。
作为优选，所述负载体为表面经过特殊处理的玻璃珠，其表面具有很多的细小孔，具有更大的比表面积。
作为优选，所述陈化过程为60℃恒温水浴锅中处理2h，，在载体表面形成凝胶。
作为优选，所述干燥过程为100℃真空24h，使载体表面的凝胶形成黄色晶体。
作为优选，所述煅烧过程为先升温至250℃灼烧，保持1h，之后再升温至500℃，煅烧8h，对其进行活化，形成最终的钛基薄膜材料。
作为优选，所述涂抹层数为3～5层。
本发明有益效果：本发明通过溶胶-凝胶的途径，以经过特殊处理的玻璃珠为载体，经过陈化、干燥及煅烧过程，制成水处理高效钛基薄膜材料，该方法反应条件温和，操作简单，制成的钛基薄膜材料均匀性高，水处理效果良好。
