[发明专利]一种纳米TiO2

权利要求书

1.一种可见光降解染料废水的处理工艺，包括如下步骤：

将K、Ce共掺杂的纳米TiO₂光催化剂添加到浓度为4mg/L～10mg/L染料废水中，在400W～600W的氙灯下进行常温、搅拌可见光催化反应0.5～3h，所述光催化剂与染料废水的比值为10～20g：100L，氙灯与所述染料废水的液面距离为24cm～27cm，待光照反应一段时间后，关闭氙灯，完成对染料的降解；

所述的染料为靛蓝、联苯胺黄G中的至少一种；

K、Ce共掺杂TiO₂可见光催化剂的制备方法包括：

一、钛酸钾晶须的制备：将偏钛酸与K₂CO₃按摩尔比2:1～5:1混合均匀，向其中加入适量的水均匀搅拌形成非流动型浆体，其中水与混合物料的质量比为4～8:1，将该浆体置于烘箱中95～115℃烘干8～10h，然后在马弗炉中、空气或氧气气氛下以3℃/min～5℃/min的升温速率升温至970℃，并保温5h，随后3h降温至940℃，并保温4h，然后随炉降温，取出，将烧结样品粉碎后过100目筛，收集过筛后的样品；

二、离子交换：

a）：取洗净的1L烧瓶，向其中加入300～500g 质量浓度为3wt%～7wt%的稀HCl溶液，并向其中加入5～10g步骤一收集的样品，恒温水浴50℃～70℃条件下离子交换10min～20min后过滤，去离子水洗涤至滤液呈中性，其中，离子交换的过程中烧瓶的开口处密封，避免加热条件下HCl挥发而无法完成离子交换，经过该步骤的离子交换钛酸钾层间的K⁺被交换至含量为10wt%～15wt%；

b）：取容积为200mL内衬有聚四氟乙烯的水热釜，向其中加入适量去离子水和经过离子交换的钛酸钾，搅拌均匀后向其中加入适量的CeCl₃，其中经过离子交换的钛酸钾、CeCl₃、去离子水的质量比为3：(0.2～0.4):(120～140)，随后密封，置于100～110℃下水热离子交换2h，然后过滤、去离子水洗涤、120～140℃干燥1～2h，再于空气气氛或氧气气氛下600～800℃焙烧4～6h得到K、Ce共掺杂的TiO₂光催化剂，最终TiO₂光催化剂中的K的含量为6wt%～8wt%，Ce的含量为2wt%～5wt%。