本技术涉及光催化技术,特别是一种二氧化钛基复合材料的制备技术及其应用。该技术利用特定配方的二氧化钛前驱体溶胶作为粘结剂,实现二氧化钛的有效固载,制得的复合材料具有优异的光催化性能。
背景技术
全球性的资源短缺和生态环境恶化等问题已经成为人类不得不面对的巨大挑战。因此,顺应可持续发展理念的诸多新技术得到了迅速发展,光催化技术就是这样一种能够利用太阳能解决很多资源与环境相关的问题的技术。然而,目前光催化技术的大规模实际应用仍然存在很多障碍,光催化剂本身量子效率不高、稳定性差、制造成本高等造成其规模化应用困难。除此之外,工程化的应用研究更是光催化技术发展的短板,大量的光催化反应还停留在小规模的实验室研究,催化剂通常为粉体材料,悬浮在液相体系中进行光照,催化剂的重复利用难以实现,与与规模化实际应用相去甚远。
纳米TiO2
具有良好的光催化活性,能够完全或部分降解环境中的污染物质,且无毒无害、耐光腐蚀、化学稳定性好,因而倍受科研工作者的关注与重视。但是,目前应用的纳米TiO2
粉末悬浮体系由于催化剂颗粒细微,不易沉淀,难以回收,导致活性成分损失大,不利于再生和再利用。为使光催化剂便于回收利用,其固载化技术的开发已成为技术发展的关键问题之一。固载型的光催化剂可以较为容易地进行固液分离,可以有效的克服纳米TiO2
粉末在处理废水过程中难于回收和重复使用的缺点。
目前,采用有机粘结剂对TiO2
进行固载时有着较大的缺点,一方面大多数的光催化剂在受到光激发之后具有很强的氧化能力,能够对粘结剂进行分解而使催化剂容易流失,另一方面有机粘结剂会较大程度的导致催化剂活性位点的遮盖,使其丧失活性。
现有技术中公开了一种金属网固载二氧化钛光催化剂及制备方法,其是直接配置二氧化钛前驱体溶胶作为固载的二氧化钛和粘结剂。现有技术还公开了一种固载二氧化钛的方法及其应用,其利用硅溶胶和硅烷偶联剂作为固载的粘结剂,避免了二氧化钛对粘结剂进行分解而使催化剂容易流失的问题,但该粘结剂会较大程度的对催化剂遮盖。现有技术还公开了一种光催化剂固载方法,但其改性TiO2
制作较繁琐,且该改性的方法会参入其他元素,对催化剂效果有影响。
实现思路