【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学材料，尤其涉及一种二氧化钛复合光催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、二氧化钛(tio2)是一种在自然界中广泛存在的氧化物，因其独特的物理化学性质而被广泛应用于多个领域。在光催化领域，二氧化钛作为一种重要的光催化剂，能够在光照条件下促进化学反应的进行。这一性质主要源于二氧化钛的半导体特性。半导体材料具有特殊的能带结构，其中价带和导带之间存在一个禁带。在光照条件下，当光子能量大于禁带宽度时，价带中的电子可以被激发到导带中，形成电子-空穴对。这些电子-空穴对具有高度的反应活性，可以参与氧化还原反应，从而驱动光催化过程的进行。
2、由于二氧化钛的半导体特性及其优异的光催化性能，它在半导体领域具有广泛的应用前景：1.环境净化：二氧化钛光催化剂可用于降解有机污染物、去除重金属离子等，实现空气和水的净化，在环保领域具有巨大的潜力。2.能源转换：二氧化钛光催化剂可用于太阳能电池、光解水制氢等领域，实现太阳能向电能或化学能的转换。这对于解决能源危机、实现可持续发展具有重要意义。3.抗菌防霉：二氧化钛光催化剂在光照条件下能够产生具有强氧化性的自由基，对细菌、霉菌等微生物具有杀灭作用。因此，它可用于制造抗菌防霉的涂料、陶瓷等建材产品。
3、现有技术已存在多种方案对二氧化钛进行改性，使其在光催化剂领域具有更优性能，例如：
4、中国专利cn112044423a公开了石墨-二氧化钛复合光催化剂及其制备方法，属于光催化剂材料制备的
石墨-二氧化钛复合光催化剂及其制备方法的制备方法，按以下步骤
5、中国专利cn107952426a公开了一种钒-二氧化钛复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取硫酸氧钛和偏钒酸钠溶解于在去离子水中，磁力搅拌，加入尿素，磁力搅拌，然后将体系温度升温至50℃后保温反应；(2)超声反应，自然冷却至室温，然后微波反应10min；(3)升温至140-150℃，然后反应10h，自然冷却至室温，静置24h；(4)抽滤，滤渣用去离子水洗涤，先在60℃下干燥12h，然后在马弗炉中煅烧，即可。该专利技术通过水热法制备钒-二氧化钛复合光催化剂，制备方法简单，使二氧化钛吸收带向可见光红移，使得其对可见光的利用取得一定的提高，光催化活性提高。
6、工业生产过程中排出的含油类物质的废水。含油废水中所含的油类物质包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物，以及食用动植物油和脂肪类。从对水体的污染来说，主要是石油和焦油。不同工业部门排出的废水所含油类物质的浓度差异很大。如炼油过程中产生的废水，含油量约为150～1000mg/l，焦化厂废水中焦油含量为500～800mg/l，煤气发生站废水中的焦油含量可达2000～3000mg/l。油类物质在废水中通常以三种状态存在：①油品在废水中分散的颗粒较大，粒径大于100μm，易于从废水中分离出来，在石油污水中，这种油占水中总含油量的60～80％；②油品在废水中分散的粒径较小，呈乳化状态，不易从废水中分离出来；③小部分油品呈溶解状态，溶解度约为5～15mg/l。含油废水常用隔油池回收浮油或重油。
7、但是现有技术中的二氧化钛催化剂对含油废水的降解性能有限。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种二氧化钛复合光催化剂及其制备方法和应用，对含油废水具有优异降解性能。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种二氧化钛复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将二氧化钛、二氧化硅和石英砂混合煅烧，得到中间物料1；
5、s2、将中间物料1与褐煤超微煤粉、高岭土、低硫焦炭和辅助剂混合，进行球磨，得到所述二氧化钛复合光催化剂。
6、优选的，s1中，所述二氧化钛、二氧化硅和石英砂混合的重量比为80～120:10～30:20～40。
7、优选的，所述煅烧的温度为500～700℃；
8、所述煅烧的时间为2～5h。
9、优选的，所述中间物料1与褐煤超微煤粉、高岭土、低硫焦炭和辅助剂混合之前还包括进行研磨，所述研磨的物料粒度为180～220目。
10、优选的，所述二氧化钛与褐煤超微煤粉、高岭土和低硫焦炭的重量比为80～120:10～30:10～30:30～50。
11、优选的，所述球磨的转速为400～600rpm；
12、和/或，所述球磨的球料比为10～30:1；
13、和/或，所述球磨的时间为6～18h；
14、和/或，所述球磨采用的球磨介质为0.05～0.2mm氧化锆微珠。
15、优选的，所述辅助剂中含有聚乙烯醇和乙二胺四乙酸；
16、所述辅助剂中聚乙烯醇和乙二胺四乙酸的体积比为1:0.8～1.2；
17、所述辅助剂的添加量为球磨所有物料重量的0.5～2％。
18、本专利技术还提供了通过上述制备方法制得的二氧化钛复合光催化剂。
19、本专利技术还提供了上述二氧化钛复合光催化剂在废水处理中的应用。
20、优选的，所述废水为含油废水。
21、本专利技术的技术效果和优点：
22、本专利技术提供的制备方法通过采用特定原料配方，经历部分原料先混合煅烧、再与剩余原料球磨混合的制备方法，制得所述二氧化钛复合光催化剂。本专利技术提供的二氧化钛复合光催化剂能够利用更多波长光线，实现更优的光催化效果，无需特殊提供紫外线光照环境即可实现自然光照降解处理有机废水的效果，且处理效率较高，对于少量废水，仅需6h处理其cod含量即可达到排放标准，对于相关废水处理剂的开发具有重要意义。
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1.一种二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述二氧化钛、二氧化硅和石英砂混合的重量比为80～120:10～30:20～40。
3.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为500～700℃；
4.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述中间物料1与褐煤超微煤粉、高岭土、低硫焦炭和辅助剂混合之前还包括进行研磨，所述研磨的物料粒度为180～220目。
5.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛与褐煤超微煤粉、高岭土和低硫焦炭的重量比为80～120:10～30:10～30:30～50。
6.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述球磨的转速为400～600rpm；
7.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述辅助剂中含有聚乙烯醇和乙二胺四乙酸；
9.权利要求8所述的二氧化钛复合光催化剂在废水处理中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述废水为含油废水。
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，s1中，所述二氧化钛、二氧化硅和石英砂混合的重量比为80～120:10～30:20～40。
3.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为500～700℃；
4.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述中间物料1与褐煤超微煤粉、高岭土、低硫焦炭和辅助剂混合之前还包括进行研磨，所述研磨的物料粒度为180～220目。
5.根据权利要求1所述的二氧化钛复合光催化...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾玲萍，张国艳，安兴才，张茂环，
申请(专利权)人：甘肃自然能源研究所，
类型：发明
国别省市：
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