一種光催化微球材料的製作方法
2023-08-05 03:21:21 1
本發明屬光催化
技術領域：
，具體涉及一種光催化微球材料。
背景技術：
：光催化納米材料主要指納米二氧化鈦、納米氧化鋅半導體材料，其中又以納米二氧化鈦為最主要的研究對象，自1976年Carey等採用TiO2光催化降解聯苯和氯代聯苯以來，以二氧化鈦為主的光催化技術得到國內外廣泛關注。為使TiO2光催化材料在環境保護方面，特別是汙水處理領域得到實際應用，人們採用了多種方法，主要有：(1)將TiO2光催化薄膜：利用溶膠凝膠法，將TiO2光催化材料在未成型階段附著在物體的表面，如玻璃、多孔礦石等，然後在高溫下進行煅燒，完成TiO2光催化材料的成型，進而在物體表面形成了一層TiO2光催化薄膜，進而讓汙水從薄膜表面流過，輔助紫外燈光進行光催化分解汙染物的作用。(2)用TiO2光催化材料製成陶瓷材料微球：利用高溫焙燒或輔助沉積等方法，通過反應，將TiO2光催化材料附著在陶瓷微球表面，製成有光催化塗層的微球，用這些微球漂浮在汙水中，達到吸附和分解汙染物的目的。(3)直接將光催化納米材料分散於汙染物中，通過光催化分解汙染物。以上(1)(2)在大顆粒表面負載納米光催化材料的方法，體系大部分空間被不具有光催化活性的材料佔用，不僅造成空間浪費，也影響光應用效率，使得單位空間的汙水處理效果較低；(3)的方法雖然光催化處理效率提高，但納米分散體回收困難導致成本過高，無法實際應用。技術實現要素：本發明的目的是提供一種光催化微球材料，本發明具有成本低的優勢，並且微孔結構穩固，比表面積大，光催化效率高，性價比高。一種光催化微球材料，其步驟如下：步驟1，將填料和分散劑降入至有機溶劑中攪拌均勻；步驟2，將交聯劑、引發劑和羥基樹脂加入至溶劑中，密封加壓攪拌反應；步驟3，在反應後的混合物加入固化劑、發泡劑，攪拌均勻後塊狀產物；步驟4，將塊狀產物進行顆粒化粉碎，形成均勻顆粒；步驟5，將均勻顆粒進行加溫密封反應，得到微孔顆粒球；步驟6，將鈦酸加入鹽酸溶液中，攪拌均勻；步驟7，將微孔顆粒球放入步驟6的鹽酸溶液中，蒸煮浸泡後撈出晾乾；步驟8，將蒸煮後的微孔顆粒進行高溫乾燥，得到光催化微球。所述方法中原材料的配方如下，填料20-30份、分散劑3-5份、交聯劑1-3份、引發劑2-3份、羥基樹脂6-10份、固化劑1-3份、發泡劑6-8份。所述步驟1中的填料採用矽酸鈣、碳化矽、石英粉、高嶺土中的一種，所述分散劑採用聚乙烯吡咯烷酮，所述有機溶劑採用乙醇、丙醇或丁醇的一種，所述攪拌速度為800-1200r/min。所述步驟2中的交聯劑採用過氧化二異丙苯或過氧化苯甲醯，所述引發劑採用過氧化二碳酸二異丙酯或過氧化二碳酸二環己酯，所述羥基樹脂包括羥基甲基矽樹脂、羥基丙烯酸樹脂、羥基聚酯樹脂、羥基氯醋樹脂中的一種；所述反應壓力為11-16kPa。所述步驟3中的固化劑採用間苯二胺，發泡劑採用碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸氫鈉中的一種。所述步驟4中的粉碎粒徑不大於10微米。所述步驟5中的加溫溫度為150-300℃，反應時間為2-8h。所述步驟6中的碳酸與鹽酸溶液比為0.1-15。所述步驟7中的蒸煮溫度為105-120℃，所述浸泡時間為20-80min，所述晾乾採用自然晾乾的方式。所述步驟8中的高溫乾燥溫度為200-400℃，乾燥時間為120-500min。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：1、本發明具有成本低的優勢，並且微孔結構穩固，比表面積大，光催化效率高，性價比高。2、本發明具有很好的光催化活性，同時具備較好的溶劑分離性、耐溫和耐腐蝕性能。2、本發明提供的方法具有生產方便，具有高產量、高效率的優點。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步描述：實施例1一種光催化微球材料，其步驟如下：步驟1，將填料和分散劑降入至有機溶劑中攪拌均勻；步驟2，將交聯劑、引發劑和羥基樹脂加入至溶劑中，密封加壓攪拌反應；步驟3，在反應後的混合物加入固化劑、發泡劑，攪拌均勻後塊狀產物；步驟4，將塊狀產物進行顆粒化粉碎，形成均勻顆粒；步驟5，將均勻顆粒進行加溫密封反應，得到微孔顆粒球；步驟6，將鈦酸加入鹽酸溶液中，攪拌均勻；步驟7，將微孔顆粒球放入步驟6的鹽酸溶液中，蒸煮浸泡後撈出晾乾；步驟8，將蒸煮後的微孔顆粒進行高溫乾燥，得到光催化微球。所述方法中原材料的配方如下，填料20份、分散劑3份、交聯劑1份、引發劑2份、羥基樹脂6份、固化劑1份、發泡劑6份。所述步驟1中的填料採用矽酸鈣，所述分散劑採用聚乙烯吡咯烷酮，所述有機溶劑採用乙醇，所述攪拌速度為800r/min。所述步驟2中的交聯劑採用過氧化二異丙苯，所述引發劑採用過氧化二碳酸二異丙酯，所述羥基樹脂包括羥基甲基矽樹脂；所述反應壓力為11kPa。所述步驟3中的固化劑採用間苯二胺，發泡劑採用碳酸鈣。所述步驟4中的粉碎粒徑10微米。所述步驟5中的加溫溫度為150℃，反應時間為2h。所述步驟6中的碳酸與鹽酸溶液比為0.1。所述步驟7中的蒸煮溫度為105℃，所述浸泡時間為20min，所述晾乾採用自然晾乾的方式。所述步驟8中的高溫乾燥溫度為200℃，乾燥時間為120min。實施例2一種光催化微球材料，其步驟如下：步驟1，將填料和分散劑降入至有機溶劑中攪拌均勻；步驟2，將交聯劑、引發劑和羥基樹脂加入至溶劑中，密封加壓攪拌反應；步驟3，在反應後的混合物加入固化劑、發泡劑，攪拌均勻後塊狀產物；步驟4，將塊狀產物進行顆粒化粉碎，形成均勻顆粒；步驟5，將均勻顆粒進行加溫密封反應，得到微孔顆粒球；步驟6，將鈦酸加入鹽酸溶液中，攪拌均勻；步驟7，將微孔顆粒球放入步驟6的鹽酸溶液中，蒸煮浸泡後撈出晾乾；步驟8，將蒸煮後的微孔顆粒進行高溫乾燥，得到光催化微球。所述方法中原材料的配方如下，填料30份、分散劑5份、交聯劑3份、引發劑3份、羥基樹脂10份、固化劑3份、發泡劑8份。所述步驟1中的填料採用碳化矽，所述分散劑採用聚乙烯吡咯烷酮，所述有機溶劑採用丙醇，所述攪拌速度為1200r/min。所述步驟2中的交聯劑採用過氧化苯甲醯，所述引發劑採用過氧化二碳酸二環己酯，所述羥基樹脂包括羥基丙烯酸樹脂；所述反應壓力為16kPa。所述步驟3中的固化劑採用間苯二胺，發泡劑採用碳酸鎂。所述步驟4中的粉碎粒徑1微米。所述步驟5中的加溫溫度為300℃，反應時間為8h。所述步驟6中的碳酸與鹽酸溶液比為15。所述步驟7中的蒸煮溫度為120℃，所述浸泡時間為80min，所述晾乾採用自然晾乾的方式。所述步驟8中的高溫乾燥溫度為400℃，乾燥時間為500min。實施例3一種光催化微球材料，其步驟如下：步驟1，將填料和分散劑降入至有機溶劑中攪拌均勻；步驟2，將交聯劑、引發劑和羥基樹脂加入至溶劑中，密封加壓攪拌反應；步驟3，在反應後的混合物加入固化劑、發泡劑，攪拌均勻後塊狀產物；步驟4，將塊狀產物進行顆粒化粉碎，形成均勻顆粒；步驟5，將均勻顆粒進行加溫密封反應，得到微孔顆粒球；步驟6，將鈦酸加入鹽酸溶液中，攪拌均勻；步驟7，將微孔顆粒球放入步驟6的鹽酸溶液中，蒸煮浸泡後撈出晾乾；步驟8，將蒸煮後的微孔顆粒進行高溫乾燥，得到光催化微球。所述方法中原材料的配方如下，填料25份、分散劑5份、交聯劑2份、引發劑3份、羥基樹脂9份、固化劑2份、發泡劑7份。所述步驟1中的填料採用高嶺土，所述分散劑採用聚乙烯吡咯烷酮，所述有機溶劑採用丁醇，所述攪拌速度為1100r/min。所述步驟2中的交聯劑採用過氧化二異丙苯，所述引發劑採用過氧化二碳酸二異丙酯，所述羥基樹脂包括羥基聚酯樹脂；所述反應壓力為15kPa。所述步驟3中的固化劑採用間苯二胺，發泡劑採用碳酸氫鈉。所述步驟4中的粉碎粒徑5微米。所述步驟5中的加溫溫度為250℃，反應時間為6h。所述步驟6中的碳酸與鹽酸溶液比為11。所述步驟7中的蒸煮溫度為115℃，所述浸泡時間為50min，所述晾乾採用自然晾乾的方式。所述步驟8中的高溫乾燥溫度為330℃，乾燥時間為420min。實施例1-3的光催化效果實施例1實施例2實施例3比表面(m2/g)4.13.24.01小時降解率80％81％83％吸附性佳佳佳以上所述僅為本發明的一實施例，並不限制本發明，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。當前第1頁1 2 3