一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，包括如下步驟：S1、向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，然后滴入稀硝酸，滴加結(jié)束后陳化得到物料a；S2、將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌后加入濃氨水，接著磁力攪拌后陳化得到物料b；S3、將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌得到物料c；S4、將物料c于水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料d；S5、將物料d分散在氯鉑酸溶液，并攪拌，然后加入硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著煅燒得到用于降解污染物的納米催化劑。本發(fā)明制備得到納米催化劑的污染物降解效率高，質(zhì)量好。
【專利說明】
一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及納米材料領(lǐng)域，尤其涉及一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著各種新型建筑材料被用于室內(nèi)裝修，導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染日益嚴(yán)重，而其中甲醛的污染受到人們的廣泛關(guān)注。低濃度的甲醛就會(huì)讓人感到不適，刺激眼睛和呼吸道粘膜，產(chǎn)生流涕癥狀并引起結(jié)膜炎、咽喉炎、哮喘、支氣管炎和變態(tài)反應(yīng)性疾病。多種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明甲醛具有明確的致癌性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的納米催化劑的污染物降解效率和質(zhì)量無法滿足實(shí)際使用時(shí)的需求，因此亟需開發(fā)一種用于降解污染物的高效，高質(zhì)量納米催化劑來滿足實(shí)際使用過程中的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，具有高效，高質(zhì)量的污染物降解性能。
[0005]本發(fā)明提出的一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0006]S1、向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，然后滴入稀硝酸，滴加結(jié)束后陳化得到物料a;
[0007]S2、將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌后加入濃氨水，接著磁力攪拌后陳化得到物料b;
[0008]S3、將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌得到物料c;
[0009]S4、將物料c于水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料d;
[0010]S5、將物料d分散在氯鉑酸溶液，并攪拌，然后加入硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著煅燒得到用于降解污染物的納米催化劑。
[0011 ] 優(yōu)選地，SI中，向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，滴加速度為I d/s，滴加時(shí)間為20-30s，然后以21d/s的速度滴入稀硝酸，滴加時(shí)間為380-420S，滴加結(jié)束后攪拌20-40min，接著于20-30 0C陳化得到物料a。
[0012]優(yōu)選地，SI中，稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.1 -0.3mo I /L。
[0013]優(yōu)選地，S2中，將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌15-25min，然后加入濃氨水，接著磁力攪拌30-50min后，于20-30陳化得到物料b。
[0014]優(yōu)選地，S3中，將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌10_20min得到物料C。
[0015]優(yōu)選地，S4中，將物料c于90_100°C的水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料d。
[0016]優(yōu)選地，S5中，將物料d分散在氯鉑酸溶液，并攪拌0.5-1.5h，然后加入硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后于80-90°C烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著于120-140°C煅燒3-5h得到用于降解污染物的納米催化劑。
[0017]優(yōu)選地，S5中，氯鉑酸溶液的物質(zhì)的量濃度為0.01-0.03mol/L，硼氫化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為0.02-0.06mol/L。
[0018]優(yōu)選地，S5中，氯鉑酸溶液和硼氫化鈉溶液的摩爾比為2-4:8-12。
[0019]本發(fā)明的一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，采用溶膠-凝膠法分別制備了二氧化鈦膠體和二氧化硅膠體，二氧化鈦膠體是由鈦酸四正丁酯、無水乙醇和稀硝酸作為反應(yīng)原料經(jīng)水解縮聚反應(yīng)得到的，二氧化硅膠體以正硅酸四乙酯、無水乙醇和氨水作為反應(yīng)原料而得到。并通過混合二氧化鈦膠體和二氧化硅膠體得到復(fù)合膠體，光催化性能得到顯著提高，然后采用硼氫化鈉液相還原法制備了二氧化鈦載納米催化劑，由于納米貴金屬催化劑能在較低溫度甚至室溫條件下完全氧化甲醛，相對于金和鈀等貴金屬，納米鉑催化劑具有較高的甲醛催化氧化活性，并通過糅合納米高嶺土，利用納米高嶺土的高吸附性能，有效提高了本發(fā)明納米催化劑降解污染物的效率和質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]實(shí)施例1
[0022]本發(fā)明提出的一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，包括如下步驟:[0023 ] S1、向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，滴加速度為I d/s，滴加時(shí)間為25s，然后以21 d/s的速度滴入0.2mol/L的稀硝酸，滴加時(shí)間為400s，滴加結(jié)束后攪拌30min，接著于25°C陳化得到物料a;
[0024]S2、將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌20min，然后加入濃氨水，磁力攪拌40min后，于25陳化得到物料b ；
[0025]S3、將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌15min得到物料c;
[0026]S4、將物料c于95°C的水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料d;
[0027]S5、將物料d分散在物質(zhì)的量濃度為0.02mol/L的氯鉑酸溶液，并攪拌1.0h，然后加入物質(zhì)的量濃度為0.04mol/L的硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后于85°C烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著于130°C煅燒4h得到用于降解污染物的納米催化劑。
[0028]其中，S5中，氯鉑酸溶液和硼氫化鈉溶液的摩爾比為3:10。
[0029]實(shí)施例2
[0030]本發(fā)明提出的一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0031]S1、向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，滴加速度為I d/s，滴加時(shí)間為20s，然后以21 d/s的速度滴入0.3mol/L的稀硝酸，滴加時(shí)間為380s，滴加結(jié)束后攪拌40min，接著于20°C陳化得到物料a;
[0032]S2、將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌25min，然后加入濃氨水，磁力攪拌30min后，于30陳化得到物料b ；
[0033]S3、將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌1min得到物料c;
[0034]S4、將物料c于100 0C的水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料d;
[0035]S5、將物料d分散在物質(zhì)的量濃度為0.0lmo 1/L的氯鉑酸溶液，并攪拌1.5h，然后加入物質(zhì)的量濃度為0.02mol/L的硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后于90°C烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著于120°C煅燒5h得到用于降解污染物的納米催化劑。
[0036]其中，S5中，氯鉑酸溶液和硼氫化鈉溶液的摩爾比為1:6。
[0037]實(shí)施例3
[0038]本發(fā)明提出的一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0039]S1、向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，滴加速度為ld/s，滴加時(shí)間為30s，然后以21d/s的速度滴入0.1mol/L的稀硝酸，滴加時(shí)間為420s，滴加結(jié)束后攪拌20min，接著于30°C陳化得到物料a;
[0040]S2、將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌15min，然后加入濃氨水，磁力攪拌50min后，于20陳化得到物料b ；
[0041 ] S3、將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌20min得到物料c;
[0042]S4、將物料c于90°C的水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料d;
[0043]S5、將物料d分散在物質(zhì)的量濃度為0.03mol/L的氯鉑酸溶液，并攪拌0.5h，然后加入物質(zhì)的量濃度為0.06mol/L的硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后于80 °C烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著于140°C煅燒3h得到用于降解污染物的納米催化劑。
[0044]其中，S5中，氯鉑酸溶液和硼氫化鈉溶液的摩爾比為4:8。
[0045]實(shí)施例4
[0046]本發(fā)明提出的一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0047]S1、向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，滴加速度為ld/s，滴加時(shí)間為22s，然后以2 Id/s的速度滴入0.25mol/L的稀硝酸，滴加時(shí)間為385s，滴加結(jié)束后攪拌35min，接著于22°C陳化得到物料a ；
[0048]S2、將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌22min，然后加入濃氨水，磁力攪拌35min后，于28陳化得到物料b ；
[0049]S3、將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌12min得到物料c;
[0050]S4、將物料c于98 0C的水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料d;[0051 ] S5、將物料d分散在物質(zhì)的量濃度為0.015mol/L的氯鉑酸溶液，并攪拌1.2h，然后加入物質(zhì)的量濃度為0.03mol/L的硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后于88°C烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著于125°C煅燒4.5h得到用于降解污染物的納米催化劑。
[0052]其中，S5中，氯鉑酸溶液和硼氫化鈉溶液的摩爾比為2.5:11。
[0053]實(shí)施例5
[0054]本發(fā)明提出的一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，包括如下步驟:
[0055]S1、向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，滴加速度為ld/s，滴加時(shí)間為28s，然后以21d/s的速度滴入0.15mol/L的稀硝酸，滴加時(shí)間為415s，滴加結(jié)束后攪拌25min，接著于28°C陳化得到物料a ；
[0056]S2、將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌ISmin，然后加入濃氨水，磁力攪拌45min后，于22陳化得到物料b ；
[0057]S3、將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌18min得到物料c;
[0058]S4、將物料c于92°C的水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料d;
[0059]S5、將物料d分散在物質(zhì)的量濃度為0.025mol/L的氯鉑酸溶液，并攪拌0.8h，然后加入物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后于82°C烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著于135°C煅燒3.5h得到用于降解污染物的納米催化劑。
[0060]其中，S5中，氯鉑酸溶液和硼氫化鈉溶液的摩爾比為3.5:9。
[0061]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，然后滴入稀硝酸，滴加結(jié)束后陳化得到物料a; 52、將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌后加入濃氨水，接著磁力攪拌后陳化得到物料b; 53、將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌得到物料c; 54、將物料c于水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料d; 55、將物料d分散在氯鉑酸溶液，并攪拌，然后加入硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著煅燒得到用于降解污染物的納米催化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，其特征在于，SI中，向無水乙醇中滴加鈦酸四丁酯，滴加速度為ld/s，滴加時(shí)間為20-30s，然后以21d/s的速度滴入稀硝酸，滴加時(shí)間為380-420S，滴加結(jié)束后攪拌20-40min，接著于20-30°C陳化得到物料a。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，其特征在于，SI中，稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.1-0.3mol/L。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，其特征在于，S2中，將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，磁力攪拌15-25min，然后加入濃氨水，接著磁力攪拌30-50min后，于20-30陳化得到物料b。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，其特征在于，S3中，將物料a和物料b混合均勻，磁力攪拌10-20min得到物料c。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，其特征在于，S4中，將物料c于90-100°C的水浴鍋中水浴蒸干，然后置于研缽中研磨成顆粒狀物料do7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，其特征在于，S5中，將物料d分散在氯鉑酸溶液，并攪拌0.5-1.5h，然后加入硼氫化鈉溶液進(jìn)行液相還原，然后于80-90 °C烘干，烘干后與納米高嶺土混合均勻，接著于120-140 °C煅燒3-5h得到用于降解污染物的納米催化劑。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，其特征在于，S5中，氯鉑酸溶液的物質(zhì)的量濃度為0.01-0.03mol/L，硼氫化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為0.02-0.06mol/L。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的用于降解污染物的納米催化劑的制備方法，其特征在于，S5中，氯鉑酸溶液和硼氫化鈉溶液的摩爾比為2-4:8-12。
【文檔編號】B01D53/86GK106076326SQ201610453668
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】魏松
【申請人】安慶市天虹新型材料科技有限公司