[发明专利]一种制备二氧化钛/竹炭复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种制备二氧化钛/竹炭复合材料的方法，它以竹炭为载体，钛酸四正丁酯为钛源，采用微波法辅助制备二氧化钛/竹炭复合材料，微波加热时材料中的大小粒子被同时快速加热，减小了热应力，从而避免了材料的破裂，改善了材料的微结构，使活性组分均匀的负载在载体上，提高了材料应用于光催化氧化法处理废水领域中的光催化性能，经X射线衍射检测，该复合材料中负载的TiO₂主要为锐钛矿型；本发明解决了目前制备二氧化钛/竹炭复合材料时间长、成本高、难以制备均匀的二氧化钛/竹炭复合材料及烧结过程易产生碳污染的问题。

主权项

1.一种制备二氧化钛/竹炭复合材料的方法，它以竹炭为载体，钛酸四正丁酯为钛源，操作步骤包括竹炭的净化、前驱混合物的制备和烧结，其特征在于它还包括微波辅助制备，即把前驱混合物进行微波加热后再进行烧结，具体操作步骤是：竹炭的净化：通过电动振筛机选出20目～100目的竹炭，用稀酸浸泡24h后，用蒸馏水进行反复洗涤至中性，放到烘箱中烘干备用。前驱混合物的制备：将无水乙醇、钛酸四正丁酯、冰醋酸按体积百分比(55％～60％)∶(30％～35％)∶(7％～10％)混合，并在50℃下搅拌10min～20min得到溶液A；按每克竹炭加10mL～15mL溶液A混合，继续搅拌30min，得到混合物B；量取浓度90％的乙醇溶液，用稀硝酸调节溶液的pH＝2～3，从而得到溶液C；将溶液C加入到匀速搅拌中的混合物B中，整个加入过程控制在20min～60min，加入比例为每克竹炭加3mL～5mL溶液C；微波辅助制备：将混合物置于微波下作用15min～30min，将微波作用后的混合物在100℃～120℃下烘干2h～4h；烧结：将烘干后的复合材料转移到坩埚中，并在400℃～700℃无氧环境中进行烧结1h～3h后冷却取出，将烧结后的复合材料用蒸馏水洗涤，抽滤，将抽干后的复合材料于100℃～120℃烘1h～5h，得到二氧化钛/竹炭复合材料。