一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料的製作方法
2023-09-22 05:08:35
一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料的製作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種納米二氧化鈦複合材料，具體涉及一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料。
【背景技術】
[0002]納米二氧化鈦作為半導體光催化劑在實際應用中存在關鍵的技術難題，制約著其大規模工業應用。首先是太陽能的的利用率較低，直接用太陽光作為光源的光催化劑降解有機物汙染的效率很低，要大規模的處理廢水需擴大採光面積以增加採光強度，或採用人工紫外光源，這無論對設計、製造以及運行成本等方面都是極大的難題。因此，擴展半導體光催化的響應光譜範圍，使其在可見光區有較高的光催化活性使技術改進的方向。其次，納米二氧化鈦的量子效率較低，難以處理數量大、高濃度的廢水。再次，納米二氧化鈦應用於廢水處理一般採用懸浮分散法處理，納米二氧化鈦易於二氧化鈦混雜流失。為提高納米二氧化鈦的光催化活性和對光的利用率，以及提高納米二氧化鈦的利用率，可以對納米二氧化鈦進行改性並將其載體固定化處理。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於，針對現有技術，提供一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料。
[0004]為實現上述目的，本發明採取以下技術方案:一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料，由(a)納米二氧化鈦和(b)吸附性多孔材料及(C)納米二氧化鈦改性材料組成；所述的納米二氧化鈦改性材料包括惰性金屬Ag、Au、Pt或/和過渡金屬離子Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu 或 / 和稀土金屬離子 La3+、Y3+、Eu3+或/^PFe-Sn、Fe-La。
[0005]所述的(a)納米二氧化鈦與(b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為2?5:20?25。
[0006]優選的，所述的(a)納米二氧化鈦與(b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為5:22。
[0007]進一步說明，所述的稀土金屬離子La3+、Y3+、Eu3+的負載量分別為納米二氧化鈦的0.5%。
[0008]進一步說明，所述的所述的過渡金屬離子Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu的負載量分別為納米二氧化鈦的0.3?0.5 %。
[0009]進一步說明，所述的惰性金屬Ag、Au、Pt的負載量分別為納米二氧化鈦的3%。
[0010]進一步說明，所述的吸附性多孔材料為石墨烯、活性炭、碳納米管、玻璃纖維、凹凸棒石、膨潤土、沸石、硅藻土其中的一種或幾種；
[0011]進一步的，本發明優選的選用石墨烯、活性炭、碳納米管作為納米二氧化鈦固定化材料。
[0012]進一步的說明，吸附性多孔材料具豐富的多孔結構，可以將廢水中的多種有機物質吸附，而將改性的納米二氧化鈦負載於多孔材料，可以將廢水中的汙染物有效的吸附再進行分解。
[0013]進一步說明，負載Ag、Au、Pt的納米二氧化鈦可以提高納米二氧化鈦在可見光區的吸收；負載0、111、？6、0)、祖、(:11過渡金屬離子，稀土金屬離子1^3+、￥3+』113+，？6-311和?6-1^可提高納米二氧化鈦的光催化性能。
[0014]進一步的，本發明的納米二氧化鈦複合材料應用於含油廢水、藥物廢水、印染廢水、造紙廢水的處理。本發明的納米二氧化鈦複合材料可以將較難分的的有機汙染物快速的分解，對廢水的處理具有很好的效果。
[0015]本發明的有益效果是:本發的納米二氧化鈦複合材料由納米二氧化鈦改性材料、納米二氧化鈦、吸附性多孔材料複合而成，提高納米二氧化鈦的光催化活性和對光的利用率，以及納米二氧化鈦的利用率，對廢水中汙染物的分解有顯著效果。
【具體實施方式】
[0016]下文中將結合實施例來詳細說明本發明。
[0017]實施例1
[0018]本發明的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料中，a)納米二氧化鈦與b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為1:5。
[0019]所述的吸附性多孔材料選用石墨烯。
[0020]所述的納米二氧化鈦改性材料選用La3+、Ni，La3+的負載量為納米二氧化鈦質量的
0.5%，Ni負載量分別為納米二氧化鈦質量的0.5%。
[0021]實施例2
[0022]本發明的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料中，a)納米二氧化鈦與b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為1:4。
[0023]所述的吸附性多孔材料選用石墨烯、活性炭。
[0024]所述的納米二氧化鈦改性材料選用Ag，其負載量為納米二氧化鈦質量的0.3%。
[0025]實施例3
[0026]本發明的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料中，a)納米二氧化鈦與b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為2:25。
[0027]所述的吸附性多孔材料選用凹凸棒石、膨潤土、沸石。
[0028]所述的納米二氧化鈦改性材料選用Cr，其負載量為納米二氧化鈦質量的0.5%。
[0029]實施例4
[0030]本發明的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料中，a)納米二氧化鈦與b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為2:21。
[0031]所述的吸附性多孔材料選用石墨烯、碳納米管、活性炭。
[0032]所述納米二氧化鈦改性材料選用Eu3+，其負載量為納米二氧化鈦質量的0.5%。
[0033]實施例5
[0034]本發明的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料中，a)納米二氧化鈦與b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為5:22。
[0035]所述的吸附性多孔材料選用石墨烯、碳納米管、硅藻土其中。
[0036]所述的納米二氧化鈦改性材料選用Co和Pt，Co負載量為納米二氧化鈦質量的
0.3%，Pt負載量為納米二氧化鈦質量的3%。
[0037]實施例6
[0038]本發明的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料中，a)納米二氧化鈦與b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為1:8。
[0039]所述的吸附性多孔材料選用玻璃纖維。
[0040]所述的納米二氧化鈦改性材料選用Y3+和Au，Y3+負載量為納米二氧化鈦質量的
0.5%，Au負載量為納米二氧化鈦質量的3%。
[0041 ] 實施例7
[0042]本發明的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料中，a)納米二氧化鈦與b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為1:11ο
[0043]所述的吸附性多孔材料選用玻璃纖維、活性炭。
[0044]所述的納米二氧化鈦改性材料選用Fe-Sn，其負載量為納米二氧化鈦質量的4%。
【主權項】
1.一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料，其特徵在於:其由(a)納米二氧化鈦和(b)吸附性多孔材料以及(C)納米二氧化鈦改性材料組成； 所述的納米二氧化鈦改性材料包括惰性金屬Ag、Au、Pt或/和過渡金屬離子Cr、Mn、Fe、&3、祖、(]11或/和稀土金屬離子]^13+、￥3+3113+或/和?6-311、卩6-]^1。2.根據權利要求1所述的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料，其特徵在於:所述的(a)納米二氧化鈦與(b)吸附性多孔材料的質量份數的比例為2?5:20?25。3.根據權利要求1所述的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料，其特徵在於:所述的稀土金屬離子La3+、Y3+、Eu3+的負載量分別為納米二氧化鈦的0.5%。4.根據權利要求1所述的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料，其特徵在於:所述的所述的過渡金屬離子Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu的負載量分別為納米二氧化鈦的0.3?0.5%。5.根據權利要求1所述的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料，其特徵在於:所述的惰性金屬Ag、Au、Pt的負載量分別為納米二氧化鈦的3 %。6.根據權利要求1所述的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料，其特徵在於:所述的吸附性多孔材料為石墨烯、活性炭、碳納米管、玻璃纖維、凹凸棒石、膨潤土、沸石、硅藻土其中的一種。7.根據權利要求1所述的一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料，其特徵在於:所述的納米二氧化鈦複合材料應用於含油廢水、藥物廢水、印染廢水、造紙廢水的處理。
【專利摘要】本發明公開了一種應用於廢水處理的納米二氧化鈦複合材料，由(a)納米二氧化鈦和(b)吸附性多孔材料及(c)納米二氧化鈦改性材料組成；所述的納米二氧化鈦改性材料包括惰性金屬Ag、Au、Pt或/和過渡金屬離子Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu或/和稀土金屬離子La3+、Y3+、Eu3+或/和Fe?Sn、Fe?La。本發的納米二氧化鈦複合材料由納米二氧化鈦改性材料、納米二氧化鈦、吸附性多孔材料複合而成，提高納米二氧化鈦的光催化活性和對光的利用率，以及納米二氧化鈦的利用率，對於廢水中汙染物的分解有顯著效果。
【IPC分類】B01J23/83, B01J23/50, B01J20/10, C02F1/28, B01J20/16, B01J23/835, B01J23/10, C02F1/30, B01J23/26, B01J23/66, B01J23/89, B01J20/12, B01J20/14, B01J20/20
【公開號】CN105709687
【申請號】CN201610041402
【發明人】郭琴
【申請人】廣西大學