鈰摻雜鈦溶膠及在紫外光下降解酸性藏青ggr的方法

2023-11-03 12:29:37 1

專利名稱：鈰摻雜鈦溶膠及在紫外光下降解酸性藏青ggr的方法
技術領域：
本發明屬於紡織化工技術領域，具體涉及一種鈰摻雜二氧化鈦溶膠的製備及紫外 光下降解酸性藏青GGR的方法。
背景技術：
利用納米TiA光催化降解染料廢水，染料深度氧化完全，能夠有效地降解為CO2和 H2O,操作簡便，無汙染。但TiO2在實際應用方面還存在光催化活性低的問題，為減少光生電 子和空穴的複合，提高TW2光催化活性，對TiA進行了各種過渡金屬離子摻雜，發現大多數 過渡金屬離子摻雜能夠增強TiA的光催化活性。TiO2對不同的染料降解能力不同，酸性藏 青GGR穩定性好，分子結構複雜，難以降解。適當的摻雜能提高TiA的光催化活性，CN1267186C發明了一種氮摻雜型二氧化 鈦可見光催化劑的製備方法，採用光助合成溶膠凝膠的方法，在較低的溫度下乾燥將氮元 素摻雜到二氧化鈦樣品中，光催化降解有機汙染物分子及光催化還原無機金屬離子的反應 中具有顯著的可見光催化活性；CN1265876C公開了一種氯摻雜二氧化鈦納米材料的製備 方法，該催化劑粉末降解苯酚的一級反應動力學表觀速率常數為純二氧化鈦粉末的5倍， 在可見光下具有高光催化活性；CN1313204C涉及一種納米摻雜二氧化鈦光催化劑的製備 方法，按重量比四氯化鈦水=1 10 10 1的比例將水加入四氯化鈦中，按四氯化鈦 重量的0 5%加入摻雜物，NH3 · H2O中和至pH 5 9，低速攪拌0 10h，然後在100 105°C下烘乾，在150 100(TC下灼燒，得納米摻雜二氧化鈦，所製備產品粒徑小且分布均 勻，比表面積大，催化活性高。但上述催化劑都須高溫煅燒成粉末後才有較高的活性，用溶 膠-凝膠法將鈰摻雜到TW2溶膠中，能抑制光生電子和空穴的複合，提高TW2光催化活性， 且製備方法簡便。

發明內容
本發明採用溶膠-凝膠法製備一種紫外光下具有高催化活性的鈰摻雜二氧化鈦 納米光催化劑，用以降解酸性藏青GGR溶液，其步驟具體如下將0.01-0. 15份的四氯化鈰 溶解於80. 99-91. 85份pH值為1_3的水溶液；再將6_12份鈦酸四丁酯溶於3_6份無水乙 醇中，在400-700rpm磁力攪拌器攪拌下滴加到上述溶液中，攪拌10-30min後在室溫下陳化 3-5天成為鈰摻雜二氧鈦溶膠。功率為150-250W/m2作為光源照射，每3-12份酸性藏青GGR 溶液中加97-88份鈰摻雜二氧化鈦溶膠，進行光催化氧化反應300-420min。本發明採用溶膠-凝膠法通過摻雜稀土元素鈰製備催化活性高的二氧化鈦溶膠， 紫外光下降解酸性藏青GGR。反應在室溫下進行，設備簡單。
具體實施例方式通過以下的實施例將有助於進一步的理解本發明，但不能限定本發明的內容。實施例一
將0. 10份的四氯化鈰溶解於87. 9份pH值為3的水溶液；再將8份鈦酸四丁酯溶 於4份無水乙醇中，在450rpm磁力攪拌器攪拌下滴加到上述溶液中，攪拌30min後在室溫 下陳化5天成為鈰摻雜二氧鈦溶膠。將4份酸性藏青GGR溶液加入96份鈰摻雜二氧化鈦溶膠中，攪拌均勻，在160w/m2 紫外光下照射400min，染料降解率為90. 21 %。實施例二將0. 09份的四氯化鈰溶解於89. 41份pH值為2的水溶液；再將7份鈦酸四丁酯 溶於3. 5份無水乙醇中，在500rpm磁力攪拌器攪拌下滴加到上述溶液中，攪拌25min後在 室溫下陳化4天即成為鈰摻雜二氧鈦溶膠。將3份酸性藏青GGR染料溶液加入97份鈰摻雜二氧化鈦溶膠中，攪拌均勻，在 250w/m2紫外光下照射360mim，降解率為92. 。實施例三將0. 05份的四氯化鈰溶解於86. 95份pH值為1的水溶液；再將9份鈦酸四丁酯 溶4份無水乙醇中，在600rpm磁力攪拌器攪拌下滴加到上述溶液中，攪拌ISmin後在室溫 下陳化3天即成為鈰摻雜二氧鈦溶膠。將9份酸性藏青GGR染料溶液加入91鈰摻雜二氧化鈦溶膠中，攪拌均勻，在160w/ m2紫外光下照射400mim，降解率為87. 56%。
權利要求
1. 一種鈰摻雜高催化活性二氧化鈦溶膠的製備方法及紫外光下降解酸性藏青GGR溶 液，按以下步驟進行將0.01-0. 15份的四氯化鈰溶解於80. 99-91. 85份pH值為1_3的水 溶液；再將6-12份鈦酸四丁酯溶於3-6份無水乙醇中，在400-700rpm磁力攪拌器攪拌下滴 加到上述溶液中，攪拌10-30min後室溫下陳化3-5天成為鈰摻雜二氧鈦溶膠；每3_12份酸 性藏青GGR溶液中加88-97份鈰摻雜二氧化鈦溶膠，功率為150_250W/m2紫外光下進行光 催化氧化反應300-420min。
全文摘要
一種鈰摻雜二氧化鈦溶膠的製備及紫外光下降解酸性藏青GGR的方法，屬於紡織化工技術領域。將鈦酸四丁酯溶於無水乙醇，在400-700rpm磁力攪拌器攪拌下滴加到pH值為1-3的四氯化鈰溶液中，攪拌10-30min後陳化3-5天成為鈰摻雜二氧化鈦溶膠。鈰摻雜二氧化鈦溶膠製備方法簡單，室溫操作，在紫外光下對酸性藏青GGR降解率為92.34％。
文檔編號B01J37/03GK102068978SQ20101057565
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者張霞, 王潮霞, 胡燕 申請人:江南大學