一种处理VOC的铝-二氧化钛复合光催化材料及制备方法技术

本发明专利技术属于环境治理技术领域，具体涉及一种处理挥发性有机物的铝

【技术实现步骤摘要】
一种处理VOC的铝
‑
二氧化钛复合光催化材料及制备方法


[0001]本专利技术属于环境治理
，具体涉及一种处理挥发性有机物的铝
‑
二氧化钛复合光催化材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国的高臭氧事件的规模和频率要比欧美日韩等其他工业化地区大得多，针对臭氧的排放控制是我国当前降低大气污染的重中之重。臭氧是由前体排放物NO
x
和挥发性有机化合物（VOCs）在阳光照射条件下发生光化学反应而生成的，对动植物和气候变化具有严重的负面影响。2020年我国NO
x
和VOCs的排放量是千万吨级，尤其是在京津冀及周边和长三角等重点区域，涉及VOCs排放的产业高度集中，11省市占国土面积的13%，排放量却占了全国的47%，主要有原油加工、原料药、化学农药原药、家具、船舶制造、汽车制造等工厂。
[0003]目前工厂企业对于VOCs的处理方法有吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法、热氧化法、生物过滤法、催化氧化等。其中吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法等只是将VOCs从废气中分离出来，对VOCs分子本身没有破坏；而热氧化法、生物过滤法、催化氧化等是通过化学或者生物方法将VOCs分解为CO2、H2O和无毒或者毒性较小的化合物，降解效率较低。因此，寻找高效且低能耗治理VOCs的技术是缓解环境污染和保护人体健康的最好方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种在可见光照射下，无毒、无害、无腐蚀也无二次污染的高效处理挥发性有机物的复合光催化材料及其制备方法。
[0005]本专利技术提出的铝
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二氧化钛复合光催化材料中，铝纳米粒子的粒径为100~300nm。
[0006]本专利技术提出的铝
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二氧化钛复合光催化材料中，铝纳米粒子是通过PS
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COOH溶液进行分散的。
[0007]本专利技术提出的铝
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二氧化钛复合光催化材料中单分散的铝纳米粒子与纳米二氧化钛是物质的量之比为1：1~2：1复合而成。
[0008]本专利技术提出的铝
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二氧化钛复合光催化材料制备步骤如下：步骤一：将10~15mg的4
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氰基戊酸与2~3ml苯乙烯加入23~35ml甲苯中，彻底脱气后，每隔1~2小时通入氮气一次，共计三次，再将系统保持在70℃下10~12小时，得到PS
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COOH溶液；步骤二：在上述的2.7~5.4ml PS
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COOH溶液中加入2.7~5.4mg铝纳米粒子和5~11ml甲苯混合，超声1~1.5小时，将混合液放置10~12小时，先后用甲苯和乙醇溶液离心洗涤3次，得到单分散的铝纳米粒子；步骤三：在上述2.7~5.4mg单分散的铝纳米粒子中分别加入2~4ml去离子水和8~10mg纳米二氧化钛，在室温、转速为1500r/min~2000r/min条件下搅拌30min~45min，得到铝
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二氧化钛复合样品；步骤四： 将上述铝
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二氧化钛复合样品静置1~2天，去上清液，在真空干燥箱45~50
℃干燥10~12小时，干燥后研磨成粉末即可得到铝
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二氧化钛复合光催化材料。
[0009]本专利技术用一种简便易行的方法，制备出了在可见光照射下高效处理挥发性有机物的铝
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二氧化钛复合光催化材料。成本低廉，在处理挥发性有机物的过程中无毒、无害、无腐蚀也无二次污染，高效又经济环保，具有良好的应用前景。
具体实施方式
[0010]以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售，原材料为分析纯。
[0011]实施例1（1）将10mg的4
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氰基戊酸与2ml苯乙烯加入23ml甲苯中，彻底脱气后，每隔1小时通入氮气一次，共计三次，再将系统保持在70℃下12小时，得到PS
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COOH溶液；（2）在上述的2.7ml PS
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COOH溶液中加入2.7mg铝纳米粒子和5ml甲苯混合，超声1小时，将混合液放置12小时，先后用甲苯和乙醇溶液离心洗涤3次，得到单分散的铝纳米粒子；（3）在上述2.7mg单分散的铝纳米粒子中分别加入3ml去离子水和8mg纳米二氧化钛，在室温、转速为1500 r/min条件下搅拌30min，得到铝
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二氧化钛复合样品；（4）将上述铝
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二氧化钛复合样品静置1~2天，去上清液，在真空干燥箱45℃干燥12小时，干燥后研磨成粉末即可得到铝
‑
二氧化钛复合光催化材料。
[0012]实施例2（1）将10mg的4
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氰基戊酸与2ml苯乙烯加入23ml甲苯中，彻底脱气后，每隔1小时通入氮气一次，共计三次，再将系统保持在70℃下12小时，得到PS
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COOH溶液；（2）在上述的5.4ml PS
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COOH溶液中加入5.4mg铝纳米粒子和11ml甲苯混合，超声1小时，将混合液放置12小时，先后用甲苯和乙醇溶液离心洗涤3次，得到单分散的铝纳米粒子；（3）在上述5.4mg单分散的铝纳米粒子中分别加入3ml去离子水和8mg纳米二氧化钛，在室温、转速为1500 r/min条件下搅拌30min，得到铝
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二氧化钛复合样品；（4）将上述铝
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二氧化钛复合样品静置1~2天，去上清液，在真空干燥箱45℃干燥12小时，干燥后研磨成粉末即可得到铝
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二氧化钛复合光催化材料。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理挥发性有机物的铝
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二氧化钛复合光催化材料，其特征在于：在可见光照射下，对大气中挥发性有机物具有高催化活性。2.根据权利要求书1所述的铝
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二氧化钛复合光催化材料，其特征在于：铝纳米粒子粒径为100~300nm。3.根据权利要求书1所述的铝
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二氧化钛复合光催化材料，其特征在于：铝纳米粒子通过PS
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COOH溶液进行分散。4.根据权利要求书1所述的铝
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二氧化钛复合光催化材料，其特征在于：所述复合光催化材料由单分散的铝纳米粒子与纳米二氧化钛复合而成，其物质的量之比为1：1~2：1。5.根据权利要求1
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4任一项所述的铝
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二氧化钛复合光催化材料的制备方法，其特征在于：铝
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二氧化钛复合光催化材料的制备步骤如下：步骤一：将10~15mg的4
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氰基戊酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐铭泽，刘静，张挺耸，李金华，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：