[发明专利]一种氧化硅负载光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开一种氧化硅负载光催化剂的制备方法。依次包括如下步骤：将草木灰粉末和五氧化二钽粉末按质量比4～6：1混匀，加入少量去离子水，调成糊状，继续混合均匀，在草木灰和五氧化二钽充分混合后，转入高压釜中，在1h内升温到150～180℃，继续反应4～8h，自然冷却到室温，在该过程中形成钽酸钾，再用去离子水洗2～3遍，烘干，研磨，即可得到一种氧化硅负载光催化剂。本发明的优点是：利用草木灰本身所含的碳酸钾以及丰富的无定形二氧化硅，在二氧化硅的表面形成钽酸钾沉淀，该结构有利于吸附和催化污染物。

技术领域

本发明涉及环境污染控制新材料的开发，尤其涉及一种氧化硅负载光催化剂的制备方法。

背景技术

利用半导体材料分解水以及光催化氧化降解有机污染物是目前能源和环境净化领域的研究热点。研发新型、高效、可见光响应的光催化材料，提高对太阳光的利用率已经成为光催化领域亟需解决的关键问题，也是最终实现光催化技术产业化应用的前提。对可见光响应的光催化剂的研究有两大思路：一种是对已有的紫外光响应的光催化材料进行修饰改性，使其光响应区拓展到可见光范围；另一种思路是开发及设计合成新型的可见光响应的窄带隙半导体催化材料。

草木灰是柴草燃烧后残留的灰烬物质，属碱性，主要成分是碳酸钾(K2CO3)。一些电厂以秸秆等作为发电原料。燃烧后产生的大量草木灰，可作为高品质的钾肥来还田。可做成袋装的商品草木灰肥料。在添加其它成分后，也可做成具有多种用途的草木灰肥料。但，草木灰可以有更高级的应用，有更高的经济价值。草木灰富含K2CO3和二氧化硅，是光催化剂良好的改性剂和载体。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术中的不足，提供一种氧化硅负载光催化剂的制备方法。

本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤：

将草木灰粉末和五氧化二钽粉末按质量比4～6：1混匀，加入少量去离子水，调成糊状，继续混合均匀，在草木灰和五氧化二钽充分混合后，转入高压釜中，在1h内升温到150～180℃，继续反应4～8h，自然冷却到室温，在该过程中形成钽酸钾，再用去离子水洗2～3遍，烘干，研磨，即可得到一种氧化硅负载光催化剂。

本发明的优点是：利用草木灰本身所含的碳酸钾以及丰富的无定形二氧化硅，在二氧化硅的表面形成钽酸钾沉淀，该结构有利于吸附和催化污染物。

具体实施方式

以下进一步提供本发明的3个实施例：

实施例1

将草木灰粉末和五氧化二钽粉末按质量比6：1混匀，加入少量去离子水，调成糊状，继续混合均匀，在草木灰和五氧化二钽充分混合后，转入高压釜中，在1h内升温到180℃，继续反应4h，自然冷却到室温，在该过程中形成钽酸钾，再用去离子水洗3遍，烘干，研磨，即可得到一种氧化硅负载光催化剂。

将制得的氧化硅负载光催化剂用于处理含酸性大红废水：0.5g氧化硅负载光催化剂加入到50mL浓度为20mg/L的酸性大红废水中，在25W紫外灯照射下，反应30min，脱色率为90.7％。

在相同条件下，同样质量的钽酸钾对相同废水的去除率仅为67.8％。经过负载污染物去除效率大大提高。

实施例2

将草木灰粉末和五氧化二钽粉末按质量比4：1混匀，加入少量去离子水，调成糊状，继续混合均匀，在草木灰和五氧化二钽充分混合后，转入高压釜中，在1h内升温到150℃，继续反应8h，自然冷却到室温，在该过程中形成钽酸钾，再用去离子水洗2遍，烘干，研磨，即可得到一种氧化硅负载光催化剂。