本发明专利技术公开了一种特异吸附迁移性有机土复合光催化剂及机械混合制备方法。包括如下步骤：１）将过４０～１００目５～２０ｇ膨润土与０．２～０．４阳离子交换容量的阳离子表面活性剂投加入烧杯中，加入蒸馏水保持水土比为８～１５∶１，在５０～８０℃条件下１００～２００ｒ／ｍｉｎ搅拌反应１２～２４ｈ，然后在６０～９０℃条件下陈化１２～２４ｈ，３０００～４０００ｒ／ｍｉｎ离心洗涤３～４次，每次１５～２０ｍｉｎ，在７０～８０℃条件下烘干，研磨过４０～１００目筛，得到有机土；２）在研钵中投加质量比为０．５～４∶１的有机土与商品催化剂Ｐ２５，机械研磨１０～１５ｍｉｎ。本发明专利技术具有优良的吸附－迁移性能，克服了吸附剂亲和力过大的不利影响，制备过程简单，吸附剂吸附－迁移性佳，负载的ＴｉＯ２膜均匀性高，成本较低，且易应用于大规模工业生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
面对严峻的室内VOCs污染问题，人们采用了多种方法对其进行处理，归结起来， 这些方法可分为两类一类是非破坏性方法，另外一类是破坏性方法。前者包括吸附法和改 善通风条件等，而稳定性好、反应活性高且价廉无毒的光催化材料已成为破坏性处理方法 的主要代表。将高效吸附剂与催化剂结合，尝试制备吸附_光催化一体化功能材料已成为 国内外光催化处理室内VOCs研究的重要方向，拥有巨大比表面和吸附容量的各种活性炭 材料其成为研究者的焦点。然而Yoneyama等研究发现，吸附性能只是吸附_光催化剂的一 个侧面，更为重要的是吸附剂吸附污染物的迁移性能。他们发现活性炭吸附力过大，对催化 剂的降解促进作用并不理想，反而是吸附饱和量稍差的粘土材料催进作用较强，究其主要 原因是吸附剂吸附_迁移性的不同。此外，吸附容量大而迁移性能较差的吸附剂甚至会造 成二次污染问题。理想的吸附剂载体对污染物应有较强的亲和力，但该亲和力又不能过强 而阻碍污染物向催化剂迁移，硅酸盐粘土正是具有这种特质。然而硅酸盐粘土本身亲水，对 有机污染物的吸附性能不佳，限制了吸附_光催化优越性能的发挥。 膨润土是一种天然的硅酸盐粘土矿物，具有大的比表面积、良好的吸附性能和层间阳离子的可交换性。使用一定当量的阳离子表面活性剂对膨润土进行改性，可制得有机膨润土，与膨润土原土相比，有机土的吸附性能得到极大改善。然而作为催化剂的载体，有机土存在与AC —样的问题_过强的亲和力，然而膨润土结构可调，有机土种类繁多，性能多变，通过适当的制备策略必能克服有机土吸附力过大而导致吸附-光催化作用受损的情况。而且有机土可有效转移中间产物保护催化剂，延长催化剂的使用寿命。表l为试制的两种有机土吸附_光催化剂动态吸附性能与迁移性能的比较。 表1不同有机土吸附_光催化剂动态吸附性能与迁移性能的比较<table>table see original document page 3</column></row><table> 机械混合法是一种常见的材料制备方法，该方法工艺简单，制得的材料均匀稳定， 并且不会破坏吸附剂和催化剂的表面结构和性能。对于有机土和P25，由于P25粒径在21nm 左右，P25粉末负载于有机土的外表面，无法进入膨润土层间域，在紫外光照期间可有效地 保护了层间的有机阳离子。 制备并筛选特异吸附-迁移性有机膨润土应用于吸附-光催化技术是一个十分有 意义且应用前景广阔的探索，而目前未见研究者发表类似研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术不足，提供一种特异吸附迁移性有机土复合光催化 剂及机械混合制备方法。 包括如下步骤 1)将过40 100目5 20g膨润土与0. 2 0. 4阳离子交换容量的阳离子表面 活性剂投加入烧杯中，加入蒸馏水保持水土比为8 15 : l，在50 8(TC条件下搅拌反应 12 24h，搅拌速度为100 200r/min，然后在60 90。C条件下陈化12 24h，离心洗涤 3 4次，离心速度为3000 4000r/min，每次15 20min，在70 80。C条件下烘干，研磨 过40 100目筛，得到有机土； 2)在研钵中投加质量比为0. 5 4 : 1的有机土与商品催化剂P25，机械研磨 10 15min。所述的阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵。 本专利技术与现有技术相比具有的有益效果 1)使用机械混合法进行制备，操作简单，用料品种少，维护方便，且所用设备简单， 易于实现大规模生产。所用原料膨润土是一种天然的硅酸盐粘土矿物，在我国蕴含丰富，取 材容易，价格低廉； 2)制备的有机土吸附材料具有极佳的吸附-迁移性能，其不仅能在催化剂附近营 造高浓度的污染物环境，而且能将富集的污染物有效转移给催化剂。因而该方法能彻底高 效地降解室内VOCs，避免了吸附-光催化剂滞留污染物而引起的二次污染问题； 3)以有机膨润土为Ti02的载体，实现了 Ti02的固载，具有负载型催化剂的一般共 性，即易于将它从悬浮状态中分离回收，又实现了吸附_光催化一体化的功能。附图说明 附图是三种吸附_光催化剂(原土 _P25、20十二烷基三甲基溴化铵-P25以及20 十六烷基三甲基溴化铵-P25)及纯P25对不同浓度甲苯2h降解率的比较。具体实施例方式有机膨润土的制备原理为利用膨润土原土层间的可交换阳离子(Ca2+、 Na+、 K+、 Mg2+)与有机阳离子进行交换，阳离子的加入量为20% 40%阳离子交换容量，使用的表面 活性剂为十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵，使用20% CEC当量的十二烷基 三甲基溴化铵改性得的有机土简称为20十二烷基三甲基溴化铵，含80% 20十二烷基三甲 基溴化铵的复合材料简称为80-20十二烷基三甲基溴化铵，其他材料简称以此类推。 机械研磨法使有机膨润土 /原始膨润土与催化剂结合的主要作用力为静电力、范 德华力等，通过超声-离心的方式可使两者分离，达到分别回收再利用的目的。 实施例1 将过40目5g膨润土与0. 3CEC当量十二烷基三甲基溴化铵投加入烧杯中，加入蒸 馏水保持水土比为8 : 1，在50 8(TC条件下搅拌反应12h，搅拌速度为100r/min，然后在 6(TC条件下陈化12h，离心洗涤3次，离心速度为3000r/min，每次15min，后在7(TC条件下烘干，研磨过40目筛。在研钵中投加质量比为0.5 : 1的有机土与商品催化剂P25，机械研磨lOmiru 实施例2 将过100目20g膨润土与0. 4CEC当量十六烷基三甲基溴化铵投加入烧杯中，加入 蒸馏水保持水土比为15 : 1，在8(TC条件下搅拌反应24h，搅拌速度为200r/min，然后在 9(TC条件下陈化24h，离心洗涤4次，离心速度为4000r/min，每次15min，后在8(TC条件下 烘干，研磨过100目筛。在研钵中投加质量比为4 : 1的有机土与商品催化剂P25，机械研 磨15min。 实施例3 将过100目5g膨润土与0. 4CEC当量十二烷基三甲基溴化铵投加入烧杯中，加入 蒸馏水保持水土比为IO : 1，在7(TC条件下搅拌反应12h，搅拌速度为100r/min，然后在 8(TC条件下陈化16h，离心洗涤3次，离心速度为3500r/min，每次20min，后在7(TC条件下 烘干，研磨过80目筛。在研钵中投加质量比为l : 1的有机土与商品催化剂P25，机械研磨 13min。 实施例4 将过80目10g膨润土与0. 2CEC当量十六烷基三甲基溴化铵投加入烧杯中，加入 蒸馏水保持水土比为12 : 1，在6(TC条件下搅拌反应16h，搅拌速度为150r/min，然后在 6(TC条件下陈化24h，离心洗涤4次，离心速度为3000r/min，每次15min，后在7(TC条件下 烘干，研磨过80目筛。在研钵中投加质量比为2 : 1的有机土与商品催化剂P25，机械研磨 13min。 以上实施例仅对专利技术做进一步的说明，而本专利技术的范围不受所举实施例的局限。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种特异吸附迁移性有机土复合光催化剂及机械混合制备方法，其特征在于包括如下步骤：１）将过４０～１００目５～２０ｇ膨润土与０．２～０．４阳离子交换容量的阳离子表面活性剂投加入烧杯中，加入蒸馏水保持水土比为８～１５∶１，在５０～８０℃条件下搅拌反应１２～２４ｈ，搅拌速度为１００～２００ｒ／ｍｉｎ，然后在６０～９０℃条件下陈化１２～２４ｈ，离心洗涤３～４次，离心速度为３０００～４０００ｒ／ｍｉｎ，每次１５～２０ｍｉｎ，在７０～８０℃条件下烘干，研磨过４０～１００目筛，得到有机土；２）在研钵中投加质量比为０．５～４∶１的有机土与商品催化剂Ｐ２５，机械研磨１０～１５ｍｉｎ。
【技术特征摘要】
一种特异吸附迁移性有机土复合光催化剂及机械混合制备方法，其特征在于包括如下步骤1)将过40～100目5～20g膨润土与0.2～0.4阳离子交换容量的阳离子表面活性剂投加入烧杯中，加入蒸馏水保持水土比为8～15∶1，在50～80℃条件下搅拌反应12～24h，搅拌速度为100～200r/min，然后在60～90℃条件下陈化12～24h，离心洗涤3～4次，离心速度为3...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈学优，陈侠胜，刘建磊，陈坤洋，白鸽，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。