[发明专利]一种负载型二氧化钛光催化材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种负载型二氧化钛光催化材料及其制备方法，所述负载型二氧化钛光催化材料由载体和部分嵌入在载体中的二氧化钛组成，二氧化钛在载体表面密集排列形成二氧化钛薄膜。本发明提供的负载型二氧化钛光催化材料中二氧化钛部分嵌入载体中，与载体嵌接牢固，不易脱落，使所制备的光催化材料耐磨性良好，使用寿命长，用于空气和水中有害物质的去除，可重复利用率高。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种负载型二氧化钛光催化材料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，日益严重的环境污染问题如空气污染和水污染问题越来越受到人们的重视。利用半导体材料的光催化性能可以对环境中各种污染物进行去除，其中二氧化钛(TiO₂)半导体光催化材料因具有效率高、能耗低、操作简便、反应条件温和、适用范围广、可减少二次污染等突出优点，在空气和水污染治理等领域有着广泛的应用前景。

作为光催化剂，TiO₂常常以粉体形式参与到光催化反应中，例如将粉体TiO₂悬浮在反应底物溶液中。虽然悬浮的颗粒能够很好地与反应底物接触，高效地发挥活性面的作用，但反应之后催化剂的分离和回收往往难以解决。要将纳米尺寸的TiO₂从流动相中分离出来要经过絮凝和过滤等过程，有时还会堵塞滤孔，不便于大规模的实际应用。目前，有研究者着眼于将TiO₂固定在惰性的基底上，这样既可以解决TiO₂的回收利用问题，又能通过固定催化剂，使光催化反应变成可连续进行的过程，避免悬浮体系需要不断终止反应、回收催化剂粉体的问题。

目前，负载型TiO₂催化剂的制备方法有直接制备TiO₂薄膜和将TiO₂粉体固定或粘接在基底材料上。TiO₂薄膜的制备方法有磁控溅射法(S.Ben Amor etal.Mater.Chem.Phys.,2003,77,903-911)、电化学方法(S.Karuppuchamy et al.solidstate ionics,2002,151,19-27)、液相沉积法(Yu,J.G.et al.J.Phys.Chem.B,2003,107,13871-13879)和溶胶-凝胶法(P.Kajitvichyanukul et al.Sci.Technol.Adv.Mat.,2005,6,352-358)等。上述方法往往需要经过复杂的制备工艺，并需要对基底材料进行预处理；而将TiO₂粉体固定或粘接在基底材料上二氧化钛与基底往往结合不够牢固，导致二氧化钛薄膜耐磨性不好、使用寿命较短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种负载型二氧化钛光催化材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种负载型二氧化钛光催化材料，所述负载型二氧化钛光催化材料由载体和部分嵌入在载体中的二氧化钛组成，二氧化钛在载体表面密集排列形成二氧化钛薄膜。

按上述方案，所述二氧化钛的表观尺寸10～200μm。

按上述方案，所述载体为可软化载体，具体选自玻璃、陶瓷、沥青中的一种。

本发明还提供上述负载型二氧化钛光催化材料的制备方法，将涂覆有二氧化钛浆料层的载体材料加热至软化，通过外力挤压使二氧化钛部分浸入材料，冷却而得。

本发明还提供上述负载型二氧化钛光催化材料的制备方法，其步骤如下：

1)将载体清洗干净待用；

2)配制二氧化钛浆料；