[发明专利]一种TiO2光触媒网的制备方法以及TiO2光触媒网

说明书

技术领域

本发明涉及一种光触媒网的制备方法，特别是涉及一种TiO₂光触媒网的制备方法以及TiO₂光触媒网。

背景技术

自1972年发现纳米TiO₂的光催化现象以来，纳米光催化技术得到了飞速的发展，它具有反应条件温和、能耗低、二次污染少、可以在常温常压下氧化分解结构稳定的有机物等优点。至今，已发现有3000多种有机化合物在紫外线的照射下可通过TiO₂等光催化材料迅速分解，特别在污染物浓度较低或用其他方法难以处理时，这种方法优势更明显。具有多相光催化剂的半导体包括TiO₂，WO₃，CdS，ZnO，ZnS，MoO₃，PbS等，其中TiO₂、CdS和ZnO的催化活性最高，但后两者光照时因阳极光腐蚀会产生对生物和环境都有害的离子。而TiO₂是一种n型半导体材料，有强的氧化性，光催化技术直接用空气中TiO₂做作氧化剂，能氧化大部分的有机污染物及无机污染物，将其最终降解为CO₂等无害物质，而且其反应条件温和(常温、常压)，活性高，热稳定性好，价格便宜，对人体无害而成为人们最为关注的一种。以TiO₂为催化剂，利用光催化的方法氧化降解空气中的VOC s是近年来日益受到重视的一项污染治理新技术。

传统的TiO₂光触媒网的制备方法通常为先将TiO₂光触媒粉末分散在溶剂中，之后再涂覆在金属网上以形成TiO₂光触媒网。但是，用这种方法制备的TiO₂光触媒网其上面的TiO₂光触媒与金属网的结合力较低，容易导致TiO₂光触媒从金属网上面脱落；另一方面，此法制备的TiO₂光触媒网对于低浓度的有机污染物的降解效率较低。所以，如何增强TiO₂光触媒与基底材料的结合力以及如何提高低浓度下的有机污染物催化降解效率成为推广TiO₂光触媒在空气净化领域应用的两个重要的技术关键点。

发明内容

本发明的目的是提出一种与基底材料的结合力强、低浓度下的有机污染物催化降解效率高的TiO₂光触媒网的制备方法以及用该制备方法制备的TiO₂光触媒网。

为实现上述目的，本发明提供了一种TiO₂光触媒网的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

A、按照体积比为50:1000～120:1000将钛酸丁酯逐滴加入到0.1～0.3mol/L硝酸中，并且不断剧烈搅拌；

B、在25～35℃下搅拌3～4h，逐渐变为半透明溶胶；

C、在搅拌下向步骤B中的半透明溶胶中加入去离子水,将溶胶中纳米二氧化钛的浓度稀释至0.2～0.5mol/L；

D、将折叠成锯齿形的100～300目的金属网放入溶胶中浸泡1min，之后以1～5mm/s的速度向上提拉成膜；

E、在60～80℃的干燥箱中干燥1～3h；

F、重复步骤D、步骤E至少一次；

G、转移放入380～500℃的马弗炉中煅烧1～4h。

优选地，所述步骤G中升温过程从200℃以上开始，以50℃/30min的速度升温。

本发明还提供了一种TiO2光触媒网，所述TiO2光触媒网由上述的制备方法制得。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

本发明一种TiO₂光触媒网的制备方法，在常温下制备出TiO₂溶胶，再对其进行高温相转变处理得到TiO₂光触媒网。采用溶胶生长的方式，使得纳米TiO₂与金属网基材的结合力非常牢固；同时在金属网上形成的纳米级的TiO₂乳突状结构能够吸附有机污染气体，使得其在低浓度下的有机污染物催化降解效率很高。另一方面，本发明采用去离子水取代常规的乙醇作为溶剂，不仅生产成本较低，而且制备过程安全，绿色环保，适合工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明提供了一种TiO₂光触媒网的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：