光催化剂复合物:包括带有通过不太降解的粘合剂粘结在其上的光催化剂颗粒如二氧化钛的基质。所述不太降解的粘合剂如氟化高聚物包括乙烯基酯和/或乙烯基醚和一种氟代烯烃的共聚物,或者硅氧烷基高聚物或水泥。此外,提供了制备光催化剂复合物的方法及含光催化剂复合物的涂料组合物。
负载型二氧化钛光催化剂的制备方法:涉及一种二氧化钛光催化剂固定化的方法,属于环境污染治理技术领域,该催化剂具有同氧化钛粉末相当的比表面积和多孔结构。在太阳光作用下,此种催化剂对有机污染物表现出很好的光催化降解活性。而且具有很好的稳定性。
金属网固载纳米TiO#-[2]光催化剂:其特征在于该催化剂:以Φ0.05~2mm,10~200目的金属网为基础骨架,金属网选自不锈钢网、镀锌铁丝网、铜网、铝网之一种;在金属网表面包裹有一层均匀的纳米TiO#-[2]与固定剂的混合物,固定剂为水泥或高分子粘合剂,其重量百分含量为TiO#-[2]5~50%,固定剂余量;混合物涂层外再包覆一层纳米TiO#-[2]。本发明不但有高的活性,催化剂不易流失,并且制造成本低廉,易于工业化实现。
多孔性、大比表面固体超强酸光催化剂:即以半导体氧化物 TiO#-[2] 或含TiO#-[2]的二元复合氧化物(如:TiO#-[2]-SiO#-[2]、TiO#-[2]-ZrO#-[2]、 TiO#-[2]-Al#-[2]O#-[3])为基体,用硫酸或硫酸盐溶液
处理并经高温热处理制成。该催化剂对有机物具有很强的光催化氧化分解性能,并具有强力杀菌性能。可应用
于室内空气和饮用水的净化、工业废气及污水处理、花卉及水果保鲜、抗菌玻璃及陶瓷材料制备等领域。
可光催化净化空气及杀菌的有机基底双层膜制法:这种有机基底双层膜特征在于在有机物基底上涂抹惰性氧化物涂层,再在惰性氧化物涂层上涂抹半导体光催化剂涂层。其中惰性氧化物涂层厚度在0.1~100微米,半导体光催化剂涂层厚度为0.1~100微米。其制法是用旋转涂膜法先制备有机物基底表面惰性氧化物涂层,再在上面用旋转涂膜法涂覆半导体涂层即制得本发明的有机基底双层膜。这种膜能够有效降解表面有机污垢,并对有机物基底没有任何破坏作用。
多层包膜的可磁分离的光催化剂制法:其由包膜磁性核与半导体纳米粒子膜组成,重量比为3∶1~1∶4;包膜磁性核由磁性载体与惰性氧化物包膜组成,重量比为1∶1~10∶1,其中磁性载体为具有铁磁性的物质,半导体纳米粒子为具有光催化活性的半导体物质,惰性氧化物为具有光化学惰性和电化学惰性的物质。本发明利用惰性氧化物将磁性载体包膜起来,再利用固体混合法将包膜磁性核和半导体纳米粒子复合,有效地避免了磁性载体对半导体纳米粒子光催化活性的不利影响,提高了此类光催化剂分散体系的催化活性。
可磁分离的光催化剂制法:光催化剂由磁性载体与半导体纳米粒子组成,其重量比为磁性载体:半导体纳米粒子=3∶1~1∶4;其中磁性载体为具有铁磁性的物质,半导体纳米粒子为具有光催化活性的半导体物质。本发明利用溶胶-凝胶法或固体粒子混合法将半导体纳米粒子负载在磁性物质上,使得半导体纳米光催化剂可通过外加磁场有效地从反应后的溶液中分离出来并重复使用。解决了目前光催化反应体系纳米光催化剂分离难的问题。
新型的ZnS光催化剂、其制备方法和用该光催化剂生产氢气的方法:一种光催化剂,它用以下通式Ⅱ表示:Pt(a)/Zn[M(b)]S__Ⅱ,式中字母“a”代表光催化剂中Pt的重量百分数,其为0.1—3.5;字母“ M”是选自于Co、Fe、Ni和P的元素;字母“b”代表M/Zn的摩尔%,其为0.05—30。该光催化剂在可见光范围可是活性的,其使用寿命是半永久性的,并能以较高的生产率生产氢而不使用任何含氧有机物作为产生氢的促进剂。
具有可见光活性的光催化剂:通过在等离子体中,用甲烷和氢的混合气对TiO#-[2]进行CVD处理获得。使甲醛一类的被分解物与照射了含可见光线光的上述催化剂相接触的物质光分解方法。根据本发明可提供一种能利用可见光线使甲醛等有机化合物无害化的光催化剂,利用这种光催化剂使甲醛等有机化合物无害化的方法,和焦油等有机物进行光分解去除的方法。
二氧化钛光催化剂制法:属于环保技术领域。其特征是常温下向钛的醇盐类原料中加入溶剂醇类、催化剂酸和水,其摩尔浓度为醇盐,醇类,水2—14,微量酸与醇盐的摩尔比例为0.01—0.03,配成均匀溶液后,经水解和缩合反应得到溶胶,拉制成纤维,经高温处理、水解干燥制得具有锐钛矿晶型纤维结构的二氧化钛光催化。产品具有充分空隙,易通气,透水,透光性好,反应比表面积大,易清洗回收,无二次污染,催化效率高。
新的光催化剂、其制备以及用该催化剂制备氢的方法:涉及制备氢以对环境无害的新的光催化剂,用该催化剂在低温下不用任何有机助催化剂就能有效制备大量氢,该光催化剂由下列通式表示:Cs(a)×(c)T(b),其中:参数“a”表示已浸渍的铯在载体中的重量百分数,其限制为最高不超过6.0;参数“H”是选自Ni、Co和Fe的助催化剂;参数“c”表示该助催化剂在Cs和助催化剂总重中所占的重量百分数,其限制为最高为50.0;参数“s”是由含无机化合物的ZnS混合物组成的载体;ZnS摩尔比Zn∶S=1∶0.1—2.8;且参数“b”表示该无机化合物在ZnS混合物的总重中所占的重量百分数,其限制为最高50。另外,本发明还涉及制备该光催化剂的方法,以及用该光催化剂制备氢的方法。
作光催化剂的二氧化钛生产方法:提供一种具有优良光催化性能的二氧化钛光催化剂,它含有二氧化钛粒子,该粒子中含有和载带有部分或全部的铁化合物。本发明还提供含有二氧化钛粒子的二氧化钛光催化剂,该粒子用无机酸处理过,并且其中含有和其上面载带有部分或全部的铁化合物。本发明还进一步提供二氧化钛光催化剂的生产方法。利用优良的光催化性能,能快速而有效地除去对人体或生态环境产生或可能产生有害影响的物质,如有机卤化物、恶臭气体、油类、细菌、真菌和藻类。
用于净化空气的光催化剂:通过光催化反应将空气中常见的微量有害气体转化为无害产物。本发明以二氧化钛为担体,活性组分为金属态的铂以及选自镁、锰、锂、锌金属元素氧化物的其中之一。在封闭或半封闭空间中,催化剂在紫外灯光照下,可将空气中的硫化氢、甲硫醇、氨等微量有害气体消除,光解率达75—100%。
应用于有毒有害、生物难降解有机废水处理的负载型复配金属的纳米晶二氧化钛光催化剂制备方法:其以不锈钢薄片为催化剂载体基板,以掺有镧和铈的一水铝石、三水铝石、γ-Al#-[2]O#-[3]等作为载体过渡层,负载掺有金属Fe、Ni、Zn、Ag、Ce、V或La的纳米晶TiO#-[2]为催化剂活性组分。与现有技术相比,该催化剂具有载体结构强度高、化学性质稳定、耐热性能强、活性薄膜具有纳米级粒径特征,有效光能利用表面积大、催化活性强、加工性能良好等特点,能适应各种形式的反应器,是一种具有广阔的工业应用前景和较高的商业价值的废水处理用催化剂。
含氮的二氧化钛光催化薄膜制备方法:涉及到半导体光催化技术领域,特别涉及到二氧化钛光催化薄膜技术领域。本发明的含氮的二氧化钛光催化薄膜,其特征在于,它含有氮元素,氮元素在所述薄膜中的质量百分比为0.1%~5%;该薄膜的制备方法,是采用磁控溅射方法,其特征在于,反应气体是高纯氧气和氮气的混合气体,其中氮气含量为5%~95 %。该薄膜降低了半导体光催化剂的禁带宽度,使得薄膜具有对可见光的吸收能力,在可见光辐照下具有对有机污染物的催化降解能力,在紫外光辐照的条件下,相对于纯二氧化钛光催化薄膜其降解能力也有大幅度提高。
负载型二氧化钛光催化剂及制备方法:它是将已经准备好的钛酸正丁酯滴加硝酸中,经剧烈搅拌后形成无色透明溶液;然后加入蒸馏水,搅拌后用氢氧化钠溶液调节pH,剧烈搅拌直至形成白色悬浮液;取用100到200目的多孔硅胶加入到悬浮液中,再用氢氧化钠溶液调节此悬浮液的pH,接着将悬浮液进行固液分离、水洗,直至上清夜pH值大于6;将所得固体烘干;高温下煅烧,冷却后即得二氧化钛以纳米颗粒的形态负载在多孔硅胶的表面,且质量比为2∶1-1∶6的光催化剂;它具有具有原料用量少、污染小、二氧化钛回收率高、制备时间短等优点,更适合工业化生产。
纳米ZnO-SnO#-[2]复合氧化物光催化剂的制备方法:其特征在于以水溶性锌盐和SnCl#-[4]·5H#-[2]O作为制备纳米ZnO-SnO#-[2]复合氧化物光催化剂的原料,氨水作为沉淀剂,利用氨水和其它溶液中的阴离子结合而形成的胺盐在烧结时能分解成气体逸出的特点,不需要较长时间的洗涤过程,就可得到比以NaOH为沉淀剂时更小、活性更高的纳米ZnO-SnO#-[2]复合氧化物光催化剂。本发明方法操作简单,制备出来的ZnO-SnO#-[2]复合氧化物光催化剂将污染物降解为无毒的化合物。
无机耐温载体表面负载复合性能光催化薄膜的材料及制备:是一种在玻璃或陶瓷载体表面制备复合光催化剂薄膜的方法,制备的薄膜具备梯度成分变化、梯度性能变化及蜂窝结构,有亲水性能。薄膜为3~10 层,用不同配方的溶胶多次负载而成。溶胶由无水乙醇、钛酸丁酯和二乙醇胺、聚乙二醇、硅酸乙酯、糊化淀粉、可溶性淀粉、硝酸银或硝酸铜或硝酸锌搅拌混合而成。经洗净的玻璃或陶瓷载体表面浸渍或涂覆所述的溶胶后,经高温炭化、活化处理,形成高吸附性纳米活性炭及亲水性能的梯度复合光催化剂薄膜。
高吸附性光催化玻璃微珠:由空心玻璃微珠载体和表层负载的由原位生成的纳米活性炭和经银或锌或铜金属氧化修饰的二氧化钛光催化薄膜组成。光催化剂薄膜具备纳米活性炭与复合光催化剂的优异性能。其主要制备工艺是在无水乙醇中加入糊化淀粉,光催化剂前驱体钛酸丁酯,二乙醇胺及聚乙二醇,硝酸银或硝酸铜或硝酸锌,搅拌制成溶胶,浸渍经清洗净化烘干的空心玻璃微珠,然后于保护气体中,在300~650℃下碳化—活化后,在玻璃微珠表面形成蜂窝状,纳米活性炭与纳米复合光催化剂结构的光催化剂薄膜。本光催化玻璃微珠制备工艺简单,成本低。该微珠可漂浮在水表面,对水中有机物等污染物有很好的吸附和光催化净化功能。
表面氟化处理增强二氧化钛光催化活性的方法:提供了一种增强二氧化钛粉末或薄膜光催化活性的方法。该方法是将二氧化钛粉末或薄膜表面氟化处理,其步骤是先将二氧化钛粉末或薄膜表面用含氟有机酸水溶液进行浸渍处理,凉干后进行热处理,使二氧化钛颗粒表面吸附一层含氟有机基团,减少光生电子和孔穴的复合,从而增强二氧化钛的光催化活性,试验证明经过处理的二氧化钛粉末的光催化活性可以提高40%以上,二氧化钛薄膜的光催化活性可以提高1倍以上。
光催化诱导的高度亲水性的聚钛硅氧烷化合物制法:包括在光照射前即可以具有较强亲水性的聚钛硅氧烷化合物和在光照射下,可以进一步诱导亲水性增强的光催化剂。反应原料有机硅烷中含有环氧基,酰氧基等可以在水解后产生羟基的基团。这种聚钛硅氧烷化合物经过光激活后,化合物表面与水的接触角可以小至5度甚至为0度。当这种化合物应用在各种基体的表面时,可以赋予基体表面高度的亲水性,因而具有优良的抗雾性,防带电性和自清洁效果。
对可见光敏感的光催化材料的制备方法:其特征是采用水合二氧化钛为原料,在高温反应炉中与氨气和氩气的混和气体发生反应,可获得一种对可见光敏感的光催化材料。所述的水合二氧化钛来自硫酸法生产钛白时产生的副产物偏钛酸,将其配制成含有一定量TiO#-[2]的悬浮液,经一定工艺处理加工而得。将所得之水合二氧化钛粉体置于高温管式炉中,通入氨气和氩气的混和气体。加热至400℃,在此温度下反应0.5小时,即可得一种含有掺氮二氧化钛TiO#-[2-x]N#-[x]的光催化材料。该催化剂在可见光照射下具有很强的光催化活性,其光催化效率高,深度氧化能力强及反应活性稳定。
基体上金属离子非均匀掺杂二氧化钛光催化剂薄膜制备方法:薄膜包括阻隔层SiO#-[2]薄膜层,其特征是还包括至少一层TiO#-[2]光催化剂薄膜层和至少一层金属离子掺杂 TiO#-[2]薄膜层,TiO#-[2]光催化剂薄膜层和金属离子掺杂TiO#-[2]薄膜层相间,先后均可,整体上形成了金属离子非均匀掺杂。制备方法包括下列用溶胶-凝胶法在基体上制备阻隔层SiO#-[2]薄膜1-5次;制备TiO#-[2] 光催化剂薄膜2-20次;制备金属离子掺杂TiO#-[2]薄膜2-20次;其中(b)和(c)步骤的顺序和次数根据薄膜结构确定。金属离子非均匀掺杂后光催化活性大大提高。
新型复合光催化剂的制备方法:属化学制剂制备技术领域。本发明的特征是它利用硫酸法生产钛白时的中间体偏钛酸为原料,经酸溶和共混工艺制备二氧化钛和氧化铝得纳米级复合光催化剂。该光催化剂的平均晶粒尺寸为10-20nm。本发明方法原料来源广泛、工艺简单,而且成本低廉。本发明方法制得的纳米级复合光催化剂具有很强的光催化活性,并且光催化效率高。
纳米二氧化钛光催化薄膜、制备及应用:提供一种二氧化钛膜的制备方法,包括向由有机连续相,非离子型表面活性剂和水制得含高度分散的纳米水珠的反胶束溶液中加入钛酸烷基酯,使钛酸酯水解于反胶束溶液的纳米水珠中,然后将一基体置于该溶液中,以提拉法在基体表面性形成一湿膜,最后将附在基体上的湿膜烘干燥后,在高温中加热处理。本发明还提供依本发明制备方法制得的二氧化钛薄膜,以及使用本发明二氧化钛薄膜在灭杀环境细菌和病毒方面的应用,包括在一基体上用反胶束方法涂覆含有纳米级晶体TiO#-[2]颗粒的TiO#-[2]薄膜,并将该薄膜置于环境中并用紫外线照射。本发明的二氧化钛膜具有较高的光催化活性,特别适用于光催化降解空气中有机污染物,并可达到杀灭空气中各细菌和病毒的效果。
制备可见光光催化降解塑料的方法:涉及一种利用TiO#-[2]/有机染料为光催化剂,制备可见光光催化降解塑料的方法。该方法将TiO#-[2]/有机染料与塑料混合溶于四氢呋喃中,然后将此溶液均匀地滴加在聚四氟乙烯板上,自然风干后揭下,即可制得可见光光催化降解的塑料。该方法工艺简单、原料价廉,制备出的塑料-(TiO#-[2]/有机染料)光催化降解引起的重量和分子量减少值,较由塑料-TiO#-[2]光催化降解引起的重量和分子量减少值分别提高2.0及3.0倍左右,生成的挥发性有机物的总量减少了五分之三左右,产生的二次污染少。降解反应在自然环境下就可发生,降解速率快,具有很高的实用价值和应用前景。
利用二氧化钛为催化剂制备紫外光光催化降解塑料的方法:是将TiO#-[2]纳米粉体与塑料混合溶于四氢呋喃中配成溶液,将溶液均匀地滴加在聚四氟乙烯板上,自然风干后揭下,即可制得紫外光光催化降解塑料。该方法工艺简单、原料价廉,制备的紫外光光催化降解的塑料,其重量和分子量减少值较由塑料直接光解引起的重量和分子量减少值分别提高5 和1.5倍左右;生成的挥发性有机物的总量减少了三分之二左右,产生的二次污染少。降解反应在自然环境(太阳光中含有少量紫外线)下就可发生,降解速度快,具有很高的实用价值和应用前景。
高光催化活性的锐钛矿相纳米晶二氧化钛的低温制备方法:该方法为液相法,在室温至120℃范围内进行。该方法包括以水合二氧化钛为主要原料,经碱解、冷却、加晶核促进剂、水洗、酸溶、冷却等过程制得到光催化活性的二氧化钛泥浆,将其进一步洗滤、干燥、粉碎即可得到光催化活性的锐钛矿相纳米晶二氧化钛。该纳米晶TiO#-[2] 颗粒的平均粒径范围在10~80nm,比表面积范围在150~300m#+[2]/g,表面吸附能力强,具有很高的光催化活性,降解有机物的能力远远高于目前市场可购到的同类产品的光催化活性。
在基材上形成纳米二氧化钛光催化活性剂涂层的方法:包括:(1)以氮气和氢气的混合气体或氩气和氢气的混合气体作为工作气体;以氮气为送粉气; (2)对基材进行清洁处理,在温度为200~600℃预热后,使用等离子喷涂设备,用步骤(1)的送粉气和工作气体将纳米二氧化钛粉体喷涂在基材表面,在基材表面便形成纳米二氧化钛膜;(3)将步骤(2)喷涂有纳米二氧化钛膜的基材在温度为500~600℃下烧结,当纳米二氧化钛膜彻底固化后,即可得到纳米二氧化钛光催化活性剂涂层。该涂层牢固、稳定,具有较高光催化活性,可广泛用于光催化剂的附载和纳米粉体的热喷涂。
在基材上形成杂氮纳米二氧化钛光催化活性剂涂层的方法:所述的方法步骤包括:(1).以氮气、氩气或氪气等惰性气体或它们的混合气体为送粉气;以氨气和氩气的混合气体或氮气和氩气的混合气体等混合气体为工作气体;(2).对金属板等基材进行清洁和/或抛光处理及预热200~600℃后,使用等离子喷涂设备,采用步骤(1)的气体将纳米二氧化钛粉体喷涂在基材表面,在喷涂纳米二氧化钛粉体的同时进行氮元素的掺杂,在基材表面便形成杂氮纳米二氧化钛膜(3).将步骤(2)覆盖有杂氮纳米二氧化钛膜的基材在温度为500~600 ℃下进行烧结,当杂氮纳米二氧化钛膜彻底固化后,即可得到杂氮纳米二氧化钛涂层。
高吸附性光催化剂及载体材料和高吸附性光催化剂的制备方法:高吸附性光催化材料由复合TiO#-[2],300~800目的活性炭微粒,试剂淀粉合成的纳米颗粒炭组成,各成分重量百分数之和100%。载体材料为经过酸洗和高温处理的且表面附有TiO#-[2]金红石薄膜的无碱玻璃纤维、或者玻璃片、麦饭石、蛭石、沸石,是经过氩气保护下高温处理过的,且表面附有TiO#-[2]金红石薄膜的炭纤维。该光催化剂材料及载体材料结合强度较好,高吸附材料与TiO#-[2]薄膜呈网络扎钉结构,炭粒凸凹状分布于薄膜表层,同时具有高吸附性及较高效率光催化性能。
水质净化用TiO#-[2]薄膜光催化剂制备方法:属于光催化净化领域。本发明光催化剂由载体和TiO#-[2]薄膜组成,载体采用小石英玻璃管或者石英玻璃片,TiO#-[2] 薄膜选用钛酸四丁酯或钛酸异丙酯等作为前驱体制得,钛酸四丁酯系重量百分比为:钛酸四丁酯,二乙醇胺,无水乙醇,蒸馏水;钛酸异丙酯系重量百分比为:钛酸异丙酯,二乙醇胺,异丙醇,蒸馏水。本发明制备TiO#-[2] 薄膜光催化剂的方法为溶胶—凝胶提拉法,在小石英玻璃管或者石英玻璃片上负载TiO#-[2]薄膜光催化剂。本发明光催化剂比表面积大,催化活性高,稳定性好,既提高了紫外光的透过率,又增加了光催化反应面,光源能量得到充分利用,可有效去除水中有机污染物、重金属等有害物质。
铁氧化物包裹二氧化钛光催化剂制法和用途:有机污染是当前全球最普遍,最难以治理的污染问题,光催化剂用于有机污染治理的问题是带隙能较宽,且光生电子空穴对的复合率较高,使光催化剂分解有机物速率难以提高本发明提供一种铁氧化物包裹二氧化钛的光催化剂,该催化剂可采用物理包裹法或溶胶——凝胶法制造,可提高二氧化钛可见光吸收能力,减少电子空穴复合率,主要用处理水和空气的有机物污染的治理。
铁沉积二氧化钛复合光催化剂:其特征是不同价态的铁同时沉积在二氧化钛上形成复合氧化物,铁沉积量与二氧化钛摩尔比为0.05-5∶100。本发明还涉及它的制备方法(1)光还原沉积法;(2)溶胶-凝胶法。这种复合光催化剂具有可见光活性,能被波长 387~500纳米的可见光激发,并且部分三价铁被光还原为二价铁,三价铁和二价铁同时存在,分别同时捕获电子和空穴,从而降低光生电子空穴对的复合率,有效提高对有机污染物的降解能力。
硫酸与二氧化钛复合光催化剂:它包括硫酸和二氧化钛。制备方法:(1)浸渍法或(2)溶胶-凝胶法。本发明的复合光催化剂具有可见光活性,能被波长387-510纳米的可见光激发,提高了Ti#+[4+]的活性,即捕获光生电子的能力,而表面羟基或氧阴离子自由基捕获光生空穴,从而降低光生电子空穴对的复合率,提高了对有机污染物降解效果。
基体上可见光活性的光催化剂薄膜:它包括SiO#-[2]层及光催化剂层,光催化剂层的表面沉积了金属或金属氧化物或氮,对光催化剂掺杂改性。还涉及制备方法:(a) 用溶胶—凝胶法等在基体上制备SiO#-[2]薄膜;(b)用溶胶—凝胶法等在SiO#-[2]薄膜上制备TiO#-[2] 薄膜;(c)用磁控溅射法等在上述薄膜上沉积金属或金属氧化物;(d)在惰性气体保护下,在 300-600摄氏度加热处理0.5-10小时,并使沉积金属或金属氧化物向TiO#-[2]薄膜内部扩散。本发明制备的基体上的光催化剂薄膜具有吸收光红移并且具有高可见光活性,自洁与防雾效果更好。
纳米TiO#-[2]介孔分子筛膜光催化剂的合成方法:包括:介孔钛硅支承体的制备;异丙醇钛-丙酮溶液的制备;钛聚合溶胶的制备;TiO#-[2]膜的制备,它是将介孔钛硅支承体浸于钛聚合溶胶中,取出自然干燥,经44-52h形成凝胶层后在真空干燥箱中干燥到恒重,煅烧,取出后将产物散开空冷至室温,即得到纳米TiO#-[2]介孔分子筛膜光催化剂,本发明合成出介孔钛硅分子筛作支承体,其孔径在8.2nm左右,比表面积620m#+[2]/g,用于降解水中有机卤代物,有利于推动纳米TiO#-[2]半导体材料的产业化应用。
固相光催化剂制备方法:该催化剂由高聚物载体及与之键合的具有光催化活性的金属化合物组成,所述高聚物载体为聚苯乙烯/二乙烯苯粒状阴离子交换树脂材料、聚丙烯/ 二乙烯苯阴离子交换树脂材料或聚苯乙烯/吡啶粒状阴离子交换树脂材料,所述光催化活性的金属化合物为水溶性金属酞菁、水溶性金属卟啉、水溶性金属联吡啶以及茂环金属化合物。本发明的催化剂可用于工业废水及城市生活污水中有机污染物的净化处理,还可用于选择性光氧化合成。
固相光催化剂制备方法:该催化剂由载体及与之键合的具有光催化活性的金属离子组成,所述载体为高聚物载体,所述金属离子通过键合方式负载到高聚物载体上,所述高聚物载体为磺化煤或聚苯乙烯/二乙烯苯的粒状阳离子交换树脂材料或聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯/二乙烯苯的粒状阳离子交换树脂材料或聚苯乙烯/二乙烯苯的螯合型树脂材料。本发明的催化剂可用于工业废水、城市生活污水及地表水和饮用水中有机污染物的光催化处理,还可用于选择性光催化合成等光催化反应。
可用于水和空气净化的二氧化钛光催化薄膜的制备方法:公开了属于光催化技术的一种经过碳黑改性的可用于水和空气净化的二氧化钛光催化薄膜的制备方法。它是先将钛醇盐溶于醇溶剂中,加入水和造孔剂碳黑配成涂覆浆料,以浸提法涂在基板上,经过多次梯度焙烧后,获得在基板上附着一层多孔的二氧化钛光催化薄膜,用于水和空气的深度净化处理,使水中的有机污染物催化降解率可达到97%左右,使空气中有机污染物催化降解率可达83%左右,因而清洁人们生活的环境,保障身体健康。为治理环境污染,保护环境提供了一种新的方法,开辟新道路。
柔性基底表面负载二氧化钛薄膜光催化剂的制备方法:该方法首先以钛酸正丁酯或四氯化钛为前驱体,加入造孔剂制备活性层溶胶,再利用提拉镀膜的方法将活性层溶胶直接涂覆于经清洗的柔性基底载体上,离心甩去多余溶胶,后将负载凝胶的柔性基底放入水热釜中,以水-乙醇为混合溶剂在低温下溶剂热形成纳米晶TiO#-[2]薄膜光催化剂。利用本发明的方法制备出的柔性基底材料纳米晶TiO#-[2]薄膜光催化剂,具有结合强度高,应用广泛自由,以及光催化效率高等优点,并且由于低温处理,使得可以采取无纺布、织造布、无尘纸类柔性材料作为基底,原料更为价廉易得,工艺简单,因此降低了产品成本,具有很高的实用价值和应用前景。
纳米级二氧化钛光催化净化环境材料的制备方法及设备:公开了一种通过水解法获得纳米级二氧化钛的方法和设备,本工艺通过方便地控制各种反应物的进料和各种反应条件可以获得1~100nm,尤其是 20~30nm的比表面积大的纳米级的晶体粒径均一的针状二氧化钛晶体,其是在普通的设备中常温实现的,因此,与现有技术中的高温气相法相比,其制备成本可降低一半,其于现有的液相溶胶凝胶法相比,其制备成本也降低三分之一。
光催化磁性漂浮微珠制备:该光催化磁性漂浮微珠由镍、锌铁氧体纳米材料与一般的玻璃粉末共混熔制成多晶复合体,粉碎后,以氧气——乙炔火焰喷枪,将熔体颗粒的多晶复合磁性粉喷入冷水内制得漂浮于水面的磁性空心玻珠。以该玻珠为载体,表面负载复合TiO#-[2]的光催化膜,将膜及载体于500~550温度条件下,保温2~3小时,得光催化磁性漂浮微珠光催化剂,本催化剂用于光催化降解水体表面漂浮型污染物,如石油,其他类油脂,油膜等有机污染,水体水华污染等,并在自然光条件下,由于光敏化处理,仍具有一定TiO#-[2]光催化效应,该催化剂工作完毕后,可用磁性收集器回收光催化磁性漂珠,免除二次污染。
二氧化钛和二氧化锡复合光催化超亲水性薄膜:可用于玻璃、陶瓷、金属的外表面。该二氧化钛和二氧化锡复合光催化超亲水性薄膜由溶胶-凝胶法制得,复合溶胶中含有摩尔百分含量为0.1%~20%的二氧化锡的,采用浸渍提拉法或涂布法使制得的复合溶胶均匀分布在衬底上,并将涂有复合溶胶的衬底在红外光下烘烤干燥,再放入炉内在300 ℃~680℃的温度下热处理而成。本发明具有在自然光或太阳光照下,提高二氧化钛和二氧化锡复合薄膜的光催化活性和超亲水特性,能更有效地降解有害物质、自洁去污和防水雾的优点。
用含钛高炉渣制备光催化性能材料的方法:属于陶瓷材料的制备方法,主要使用来源广泛的含二氧化钛的高炉渣,添加少量的过渡族金属或稀土化合物,通过原料破碎、分选、预烧、配料、球磨、负载、干燥、烧成、冷却工艺步骤,将料浆负载于陶瓷、金属、玻璃有机物和建筑材料的表面,形成膜材料,本发明的膜材料除了具有普通膜材料的性质外,同时还具有光催化性能,可以分解水中的有机污染物,净化环境的空气,杀菌除臭,不但降低了材料的成本,而且利用了大量的工业废渣,产品综合性能优良,此种方法还可制作块体材料。
表面键联型TiO#-[2]-SiO#-[2]光催化剂的制备方法:将干燥的多孔硅胶浸渍在钛酸四丁酯的环己烷溶液中反应,然后在50℃以下蒸发掉环己烷,样品在80-120℃干燥后,在空气于350-500℃中煅烧,钛酸四丁酯被氧化为TiO#-[2],冷却,制得纳米级锐钛矿型氧化钛,通过Ti-O-Si键负载在多孔硅胶的表面,得到表面键联型TiO#-[2]/SiO#-[2]光催化剂。
纳米二氧化钛光催化剂制备方法:所述催化剂包含半导体材料掺杂的纳米二氧化钛作为基体和包敷在所述基体上的共轭体系有机物。本发明的纳米二氧化钛光催化剂达到纳米级分散程度,在聚乙烯塑料等材料中不会引起粉化、老化等破坏现象,在微光区抗菌防霉效果显著。
多孔性光催化剂:在制造过程中不会发生破裂和裂缝,可以高效率地经济地提供,具有非常良好的安全性、耐候性、稳定性、操作性。多孔性光催化剂,使用含水率30%~80%的水凝胶为起始原料,以氧化钛薄膜覆盖多孔质表面。
大颗粒表面负载纳米晶二氧化钛光催化剂的制备方法:首先以钛酸正丁酯为前驱体制备过渡层溶胶,制备以钛酸正丁酯为前驱体的活性层溶胶,利用提拉镀膜的方法将过渡层溶胶涂覆于大颗粒状载体上,得到的湿凝胶薄膜经过冷风干燥后,煅烧,形成TiO#-[2]薄膜,最后利用提拉镀膜的方法将活性层溶胶涂覆于大颗粒状载体或已经镀有过渡层的大颗粒状载体上,经干燥后煅烧,形成TiO#-[2]薄膜催化剂;或直接用TiO#-[2]纳米粉体配制成悬浮液,在大颗粒载体上提拉制备TiO#-[2]粉体附着型光催化剂。本发明制备的光催化剂具有结合强度高,气阻小,分离方便以及光催化效率高以及高活性等优点。
负载型纳米TiO#-[2]光催化剂的制备方法:采用以TiO#-[2]为主的无机溶胶作为粘结剂,纳米锐钛型TiO#-[2]为主,结合添加纳米铁酸锌,通过对载体进行浸渍或涂覆,并予以低温烧结,可以制成适应不同应用需求的高效负载型光催化剂。用该方法制得的光催化剂,除较好地保持了纳米材料的高比表面积的特性外,还具有高太阳能利用率、高光催化活性、高光电转换效率,性能稳定,耐化学及光化学腐蚀的优点。同时,光催化剂与载体的结合好,不易脱落。
氢氧化钛和由其得到的光催化剂及含有它的涂层剂:提供一种可用于生产在可见光照射下表现出高的光催化活性的光催化剂的氢氧化钛。该氢氧化钛的一阶微分谱(来自与钛K吸收边缘有关的径向结构函数)在原子间距为1.4A-2.8A范围内有最大强度 (U#-[1]和U#-[2])和最小强度(L#-[1]和L#-[2]),最大强度位于原子间距为1.4A-1.7A 和原子间距为2.2A-2.5A,最小强度位于原子间距为1.9A-2.2A和原子间距为2.5A-2.8A;和用式X=(U#-[2]-L#-[2])/ (U#-[1]-L#-[1])计算的指数X 为约0.06或更高。
用聚乙二醇作添加剂制备介孔二氧化钛粉体光催化剂的方法:首先用去离子水、硫酸钛、尿素、聚乙二醇配制水热溶液,然后把该溶液放置在压力釜中,加入分子量为200~4000的聚乙二醇,水热反应,然后把该产物分离水洗或醇洗,除去硫酸根,最后烘干得到前驱体粉体样品;将前驱体样品粉碎,在空气气氛下进行煅烧,即得光催化剂。利用本发明的方法制备的介孔TiO#-[2]粉体光催化剂,孔径分布范围在20—200纳米,具有光催化效率高以及高活性等优点。
金属丝网骨架材料负载纳米晶二氧化钛光催化剂的制备方法:首先以钛酸正丁酯为前驱体制备过渡层溶胶,然后制备以钛酸正丁酯或四氯化钛为前驱体又加入造孔剂的活性层溶胶,将过渡层溶胶涂覆于经清洗的金属丝网骨架状载体上,最后利用提拉镀膜的方法将活性层溶胶直接涂覆于经清洗的丝网状骨架载体或预镀了过渡层的丝网状骨架载体上,经干燥、煅烧后,形成TiO#-[2]薄膜光催化剂。或直接用TiO#-[2]纳米粉体配制成悬浮液,在金属丝网骨架材料上提拉制备TiO#-[2]粉体附着型光催化剂,利用本发明的方法制备出的丝网骨架结构纳米晶TiO#-[2]薄膜型,粉体附着型光催化剂,具有结合强度高,气阻小,光催化效率高以及高活性等优点。
用溶胶—凝胶法制备介孔二氧化钛粉体和薄膜光催化剂的方法:首先制备前驱体,以钛酸正丁酯为原料,将原料、低碳醇、二乙醇胺例配成溶液,并加入聚乙二醇,得到透明前驱体溶胶,将前驱体溶胶中的溶剂蒸发,干燥后粉碎,煅烧,即形成介孔TiO#-[2]光催化剂。本发明的方法制备出的介孔TiO#-[2]光催化剂,具有光催化效率高以及高活性等优点,利用该方法制备的介孔粉体和薄膜具有垂直开放的孔结构,有利于光催化反应的进行和活性的提高。PEG是一种很普通的高分子材料,利用该方法可以制备出成本低,工艺简单的介孔TiO#-[2]粉体或薄膜光催化剂。
基体上自洁净、超亲水性光催化薄膜的制备方法:它依次包括如下步骤:(a) 用洗液或溶剂将基体材料清洗干净;(b)基体材料放入反应器中,在100~500℃温度下加热 5-60分钟;(c)分别通载气或抽真空、通镀膜原材气体、通载气或抽真空、通水蒸汽各2-100 分钟,并重复多次。基体上形成的薄膜具有自洁净、超亲水性、稳定性、均匀性、耐磨性;防霉杀菌、该表面被污染后可以自洁净,或容易被清洗;该方法操作方便,低成本。本方法的用途很广,基体可以是玻璃、陶瓷、不锈钢。
磁性纳米复合光催化剂及制法用途:属于纳米光催化剂及制法。有机污染已成为最普遍的环境污染问题,光催化工程治理有机物污染新技术,存在光催化剂回收分离困难,催化活性低问题为解决上述问题,本发明提供一种磁性纳米复合光催化剂,利用化学方法制备纳米磁性载体,再用溶胶法制备纳米无机惰性材料包裹的磁性载体,最后采用溶胶——凝胶法将光催化剂包裹在已被惰性材料包裹的磁性载体上,该催化剂活性高,又可利用磁分离技术回收催化剂。
二氧化钛与二氧化硅和氧化钼的三元复合光催化剂制备方法:二氧化钛与二氧化硅和氧化钼的三元复合是通过硅溶胶与含钼的钛溶胶相互包容沉积而实现的,混合溶胶中有稳定剂,可用于涂膜或制成粉末,干燥后,经高温锻烧,制得所需的钛/硅/钼三元复合纳米光催化剂,其二氧化钛保持锐钛矿晶型,粒径为10-35纳米,比表面积大,亲水性强,具有光催化活性高、成本低等优点。本发明的三元复合光催化剂可用于制作抗菌保洁陶瓷,也可用于具有净化空气功能的涂料,以及化妆品等。
光催化剂制备方法:属催化剂制备技术。本光催化剂是一种含三、四价钛及碱土金属元素的盐类物质;三价钛来自一种三价态化合物或由钛金属制得;四价钛来自二氧化钛及钛酸盐;碱土金属元素来自镁、钙、钡中的一种元素;其通式为:MmTi#+[III]nTi#+[IV]oOp;其制备方法是混合研磨钛或钛氧化物与碱金属盐的混合物,在高温及保护气氛下焙烧该混合物,即可制得本发明的光催化剂;工艺步骤:(1)三价钛与二氧化钛、碱土金属或碱土金属钛酸盐按一定比例混合;(2)研磨到一定细度;(3)在氩气流保护下高温焙烧;(3)冷至室温研磨;(4)再在同样条件下焙烧;(5)在氩气流保护下冷至室温再研磨而得黑色或棕褐色粉末。本光催化剂制备工艺简单、制备容易、成本低,产品具有良好的催化活性,可用于二氧化碳光催化还原,水的光催化分解及有机物污染物的光催化降解。
氧化钛、使用该氧化钛的光催化剂和光催化剂涂料组合物:提供一种通过可见光的照射而显示出足够高的光催化活性的氧化钛。利用该氧化钛,还提供一种极好的光催化剂和光催化剂涂料组合物。该氧化钛具有如下的选择离子色谱,其中在用热重分析法-质谱法来测定选择离子色谱时,质量数与电荷量的比值为28的放出气体,在大约600℃或更高的温度下显示出至少一个峰值。
改性的二氧化钛纳米光催化材料的制备方法:室温下以钛酸酯、偏钛酸、四氯化钛或它们的混合物作前驱体,配成浓度为10%~40%的溶液,调pH值为3.0~5.0,再加入浓度为0.01~0.50g/ml的JL-1添加剂,加热至30~80℃,保温,使其充分活化;再加入酸液,调节pH为4.0~6.0,继续保温再用碱液调pH为6.5~8.5,制成纳米光催化母液,抽滤、烘干,制备成改性的二氧化钛纳米光催化材料。本发明光催化活性比未经过处理的二氧化钛纳米催化剂增大2-10 倍。
可见光反应型纳米二氧化钛基光催化剂的制备方法:该光催化剂是一种能在可见光照射下分解室内有害气体、大气污染气体和水中有机污染物的催化剂,采用改进型共溶液掺杂法与高温煅烧制备金属掺杂的可见光反应型纳米二氧化钛基光催化剂,其核心是加入适量的聚乙二醇搅拌均匀,防止干燥过程粒子长大而缩短制备时间,平均晶粒尺寸在10-20nm左右,具有很强的光催化活性,在整个可见光波长范围400-700nm内都有较强的光吸收和光响应,能量转换效率高,制造成本低,周期短,可大幅度降低设备投资和运行成本,为大规模的工业化推广应用打下科学基础。
二氧化钛光催化薄膜的制备方法:特别是具有纳米晶结构的二氧化钛光催化薄膜制备方法。本发明是用工业纯钛板或钛箔置于电介质溶液中作为电解池的一个电极,用另一个钛板作对电极,进行电化学氧化处理即获得生长在钛基材上的非晶态二氧化钛薄膜,然后进行加热晶化处理,获得纳米晶结构的二氧化钛光催化薄膜。本发明的优点是:工艺简单、成本低和不受尺寸限制,并具有较好的均匀性和较高的催化活性。
制备纳米级复合光催化材料的方法:该方法以偏钛酸为原料,采用特殊碱解-酸溶和共混工艺获得悬浮液,该悬浮液经过滤、干燥得到水合产物,再经一定温度煅烧,制备出纳米级二氧化钛/二氧化锡复合光催化材料,该材料具有很高的光催化活性。本发明生产工艺简单,便于工业化生产,应用前景广阔。
光催化剂颗粒:是通过模塑成型含光催化剂微粒和胶态二氧化硅的混合物,并干燥该模塑成形后的混合物方法制成的光催化剂颗粒,其中光催化剂微粒含量为10wt%或更多。根据本发明的光催化剂颗粒,由于该光催化剂微粒和空气的接触不受阻碍,可使光催化剂微粒和有机物质、氧或紫外光充分接触,光催化活性较高。也就是说,本发明光催化剂颗粒易于处理,可固定在固体上,并具有优异的耐用性和高的光催化活性。
高铁-光催化氧化协同去除水中微囊藻肝毒素的方法:包括:在含藻水中加入高铁酸盐,并搅拌;反应;将处理后的含藻水转入光催化反应器中,悬浮光催化剂于含藻水中,调节含藻水的pH值至2-6,用紫外灯或太阳光照射1-3 小时。本发明的高铁氧化和多相光催化协同氧化去除微囊藻肝毒素,去除效能达到100%,使用时不会对水产生任何二次污染。将两者优化组合,具有快速、高效、节能的特点。
用于净化空气的光催化剂:特别适合消除空气中微量甲醛,通过光催化反应将室内空气中常见的有害气体甲醛转化为无害的水和二氧化碳,并有效杀灭细菌和病毒。本发明的光催化剂,载体采用TiO#-[2],活性组分为金属态的铂以及两种金属M#-[1]、M#-[2]氧化物,M#-[1]选自Mg、Li、Na的一种,M#-[2]选自V、Ni、Mn的一种。催化剂中还含有Fe#-[2]O#-[3]。在封闭或半封闭的空间中,催化剂在紫外灯光照下,可将空气中的甲醛等有害气体消除,消除率〉80%。
二氧化钛光催化剂的制备技术:采用冷轧态工业纯钛板1经去油清洗器2后,放入氧化炉3内处理,氧化炉3由气氛为氮气加水蒸气的混合气体,氧化炉3加热至600至700℃,保温8到10小时,经氧化炉3冷却后取出即可得到二氧化钛光催化剂。此外,本发明制备出的二氧化钛光催化剂具有比表面积大,大于200m#+[2]/克,稳定性高,工艺简单及成本低的特点。
介孔二氧化钛光催化剂的制备方法:属于精细化工领域。主要特征是利用钛的醇盐和正硅酸乙酯为主要原料,采用无机酸为水解催化剂用溶胶-凝胶法制备钛硅复合氧化物,复合氧化物经干燥、粉碎、和过筛后,高温煅烧使二氧化钛晶化。晶化后的复合粉体经碱溶液洗涤后,溶去其中的二氧化硅,得到介孔二氧化钛光催化材料。它是由介孔和粒径约为10纳米的二氧化钛构筑的团聚体,比表面积大于100m#+[2]/g。与文献报道的方法不同,本方法制备的介孔二氧化钛的墙体是结晶态的(锐钛矿相),而且合成过程中不用模板剂。另外,其团聚体为微米级,在污水处理等应用领域中比二氧化钛纳米晶更易分离和回收。用银、铂、金等贵金属对介孔进行修饰后能极大地提高其光催化活性。
可用于空气净化和水处理的负载型光催化剂:由弹簧形载体和负载于该载体上的TiO#-[2]光催化剂组成。弹簧形载体的弹簧节距为0.05-10mm,外径为1-20mm,自由高度为1-100mm。可由玻璃、对光稳定的高分子聚合物或不锈钢的材料丝制成。材料丝直径为0.1-10mm。
用于制备氢的CdS光催化剂、其制备方法和使用该催化剂制备氢的方法:涉及一种新颖的用于通过光致反应由水制备氢的CdS光催化剂及其制备方法,以及使用该CdS光催化剂制备氢的方法。所述的CdS光催化剂用下列通式表征:m(A)/Cd[M(B)]S其中,m表示一种搀杂金属元素作为电子受体如Pt,Ru,Ir,Co,Rh,Cu,Pd,Ni,或这些金属中某一种的氧化化合物;A 表示m所占的重量百分数,其变化范围为0.1-2.50;M为一种催化元素,如V,Cr,Al和P;和B表示M/(M+Cd)的摩尔%,变化范围为0.05-20.00。
光催化剂载体:提供可高效率维持大量光催化剂物质,具有让空气充分流通的空隙,可提高与光催化剂物质的接触效率,同时劣化后可简单又有效再生的光催化剂载体。本发明方法通过粘合剂将光催化剂物质固定在金属制基材表面上催化剂载体,其特征在于,金属制基材由金属纤维堆积,由通气性良好有立体结构的无纺布状的纤维结构体所构成,优选的纤维结构体是在平均每1平方米面积,堆积重量200克至2000克直径50微米至250微米的金属纤维。
铜系-氧化碳低温变换催化剂制备方法与用途:其组成为(重量百分数):CuO,ZnO,Al#-[2]O#-[3],Me#-[2]O。在操作温度150~300℃,压力1.0~4.0MPa 的条件下,甲醇副产物生成量由≥2000ppm,降低到200~600ppm。为了提高低变催化剂在低汽气比条件下的选择性,主要是降低甲醇的生成量,添加了碱金属氧化物助剂。本发明的催化剂采用共沉淀法制备的铜锌的微溶或不溶化合物,沉淀过程中加入计量的铝化合物,并添加计量的碱金属氧化物助剂Me#-[2]O,比表面积为35~80m#+[2].g#+[-1],特别适用于节能型氨厂及制氢装置的低汽气比一氧化碳低温变换反应。
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