介绍一种光催化微球材料的制作方法

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本发明属光催化
技术领域
,具体涉及一种光催化微球材料。
背景技术
:光催化纳米材料主要指纳米二氧化钛、纳米氧化锌半导体材料,其中又以纳米二氧化钛为最主要的研究对象,自1976年Carey等采用TiO2光催化降解联苯和氯代联苯以来,以二氧化钛为主的光催化技术得到国内外广泛关注。为使TiO2光催化材料在环境保护方面,特别是污水处理领域得到实际应用,人们采用了多种方法,主要有:(1)将TiO2光催化薄膜:利用溶胶凝胶法,将TiO2光催化材料在未成型阶段附着在物体的表面,如玻璃、多孔矿石等,然后在高温下进行煅烧,完成TiO2光催化材料的成型,进而在物体表面形成了一层TiO2光催化薄膜,进而让污水从薄膜表面流过,辅助紫外灯光进行光催化分解污染物的作用。(2)用TiO2光催化材料制成陶瓷材料微球:利用高温焙烧或辅助沉积等方法,通过反应,将TiO2光催化材料附着在陶瓷微球表面,制成有光催化涂层的微球,用这些微球漂浮在污水中,达到吸附和分解污染物的目的。(3)直接将光催化纳米材料分散于污染物中,通过光催化分解污染物。以上(1)(2)在大颗粒表面负载纳米光催化材料的方法,体系大部分空间被不具有光催化活性的材料占用,不仅造成空间浪费,也影响光应用效率,使得单位空间的污水处理效果较低;(3)的方法虽然光催化处理效率提高,但纳米分散体回收困难导致成本过高,无法实际应用。技术实现要素:本发明的目的是提供一种光催化微球材料,本发明具有成本低的优势,并且微孔结构稳固,比表面积大,光催化效率高,性价比高。一种光催化微球材料,其步骤如下:步骤1,将填料和分散剂降入至有机溶剂中搅拌均匀;步骤2,将交联剂、引发剂和羟基树脂加入至溶剂中,密封加压搅拌反应;步骤3,在反应后的混合物加入固化剂、发泡剂,搅拌均匀后块状产物;步骤4,将块状产物进行颗粒化粉碎,形成均匀颗粒;步骤5,将均匀颗粒进行加温密封反应,得到微孔颗粒球;步骤6,将钛酸加入盐酸溶液中,搅拌均匀;步骤7,将微孔颗粒球放入步骤6的盐酸溶液中,蒸煮浸泡后捞出晾干;步骤8,将蒸煮后的微孔颗粒进行高温干燥,得到光催化微球。所述方法中原材料的配方如下,填料20-30份、分散剂3-5份、交联剂1-3份、引发剂2-3份、羟基树脂6-10份、固化剂1-3份、发泡剂6-8份。所述步骤1中的填料采用硅酸钙、碳化硅、石英粉、高岭土中的一种,所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮,所述有机溶剂采用乙醇、丙醇或丁醇的一种,所述搅拌速度为800-1200r/min。所述步骤2中的交联剂采用过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰,所述引发剂采用过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化二碳酸二环己酯,所述羟基树脂包括羟基甲基硅树脂、羟基丙烯酸树脂、羟基聚酯树脂、羟基氯醋树脂中的一种;所述反应压力为11-16kPa。所述步骤3中的固化剂采用间苯二胺,发泡剂采用碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠中的一种。所述步骤4中的粉碎粒径不大于10微米。所述步骤5中的加温温度为150-300℃,反应时间为2-8h。所述步骤6中的碳酸与盐酸溶液比为0.1-15。所述步骤7中的蒸煮温度为105-120℃,所述浸泡时间为20-80min,所述晾干采用自然晾干的方式。所述步骤8中的高温干燥温度为200-400℃,干燥时间为120-500min。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:1、本发明具有成本低的优势,并且微孔结构稳固,比表面积大,光催化效率高,性价比高。2、本发明具有很好的光催化活性,同时具备较好的溶剂分离性、耐温和耐腐蚀性能。2、本发明提供的方法具有生产方便,具有高产量、高效率的优点。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步描述:实施例1一种光催化微球材料,其步骤如下:步骤1,将填料和分散剂降入至有机溶剂中搅拌均匀;步骤2,将交联剂、引发剂和羟基树脂加入至溶剂中,密封加压搅拌反应;步骤3,在反应后的混合物加入固化剂、发泡剂,搅拌均匀后块状产物;步骤4,将块状产物进行颗粒化粉碎,形成均匀颗粒;步骤5,将均匀颗粒进行加温密封反应,得到微孔颗粒球;步骤6,将钛酸加入盐酸溶液中,搅拌均匀;步骤7,将微孔颗粒球放入步骤6的盐酸溶液中,蒸煮浸泡后捞出晾干;步骤8,将蒸煮后的微孔颗粒进行高温干燥,得到光催化微球。所述方法中原材料的配方如下,填料20份、分散剂3份、交联剂1份、引发剂2份、羟基树脂6份、固化剂1份、发泡剂6份。所述步骤1中的填料采用硅酸钙,所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮,所述有机溶剂采用乙醇,所述搅拌速度为800r/min。所述步骤2中的交联剂采用过氧化二异丙苯,所述引发剂采用过氧化二碳酸二异丙酯,所述羟基树脂包括羟基甲基硅树脂;所述反应压力为11kPa。所述步骤3中的固化剂采用间苯二胺,发泡剂采用碳酸钙。所述步骤4中的粉碎粒径10微米。所述步骤5中的加温温度为150℃,反应时间为2h。所述步骤6中的碳酸与盐酸溶液比为0.1。所述步骤7中的蒸煮温度为105℃,所述浸泡时间为20min,所述晾干采用自然晾干的方式。所述步骤8中的高温干燥温度为200℃,干燥时间为120min。实施例2一种光催化微球材料,其步骤如下:步骤1,将填料和分散剂降入至有机溶剂中搅拌均匀;步骤2,将交联剂、引发剂和羟基树脂加入至溶剂中,密封加压搅拌反应;步骤3,在反应后的混合物加入固化剂、发泡剂,搅拌均匀后块状产物;步骤4,将块状产物进行颗粒化粉碎,形成均匀颗粒;步骤5,将均匀颗粒进行加温密封反应,得到微孔颗粒球;步骤6,将钛酸加入盐酸溶液中,搅拌均匀;步骤7,将微孔颗粒球放入步骤6的盐酸溶液中,蒸煮浸泡后捞出晾干;步骤8,将蒸煮后的微孔颗粒进行高温干燥,得到光催化微球。所述方法中原材料的配方如下,填料30份、分散剂5份、交联剂3份、引发剂3份、羟基树脂10份、固化剂3份、发泡剂8份。所述步骤1中的填料采用碳化硅,所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮,所述有机溶剂采用丙醇,所述搅拌速度为1200r/min。所述步骤2中的交联剂采用过氧化苯甲酰,所述引发剂采用过氧化二碳酸二环己酯,所述羟基树脂包括羟基丙烯酸树脂;所述反应压力为16kPa。所述步骤3中的固化剂采用间苯二胺,发泡剂采用碳酸镁。所述步骤4中的粉碎粒径1微米。所述步骤5中的加温温度为300℃,反应时间为8h。所述步骤6中的碳酸与盐酸溶液比为15。所述步骤7中的蒸煮温度为120℃,所述浸泡时间为80min,所述晾干采用自然晾干的方式。所述步骤8中的高温干燥温度为400℃,干燥时间为500min。实施例3一种光催化微球材料,其步骤如下:步骤1,将填料和分散剂降入至有机溶剂中搅拌均匀;步骤2,将交联剂、引发剂和羟基树脂加入至溶剂中,密封加压搅拌反应;步骤3,在反应后的混合物加入固化剂、发泡剂,搅拌均匀后块状产物;步骤4,将块状产物进行颗粒化粉碎,形成均匀颗粒;步骤5,将均匀颗粒进行加温密封反应,得到微孔颗粒球;步骤6,将钛酸加入盐酸溶液中,搅拌均匀;步骤7,将微孔颗粒球放入步骤6的盐酸溶液中,蒸煮浸泡后捞出晾干;步骤8,将蒸煮后的微孔颗粒进行高温干燥,得到光催化微球。所述方法中原材料的配方如下,填料25份、分散剂5份、交联剂2份、引发剂3份、羟基树脂9份、固化剂2份、发泡剂7份。所述步骤1中的填料采用高岭土,所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮,所述有机溶剂采用丁醇,所述搅拌速度为1100r/min。所述步骤2中的交联剂采用过氧化二异丙苯,所述引发剂采用过氧化二碳酸二异丙酯,所述羟基树脂包括羟基聚酯树脂;所述反应压力为15kPa。所述步骤3中的固化剂采用间苯二胺,发泡剂采用碳酸氢钠。所述步骤4中的粉碎粒径5微米。所述步骤5中的加温温度为250℃,反应时间为6h。所述步骤6中的碳酸与盐酸溶液比为11。所述步骤7中的蒸煮温度为115℃,所述浸泡时间为50min,所述晾干采用自然晾干的方式。所述步骤8中的高温干燥温度为330℃,干燥时间为420min。实施例1-3的光催化效果实施例1实施例2实施例3比表面(m2/g)4.13.24.01小时降解率80%81%83%吸附性佳佳佳以上所述仅为本发明的一实施例,并不限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。当前第1页1 2 3 
技术特征:

1.一种光催化微球材料,其步骤如下:

步骤1,将填料和分散剂降入至有机溶剂中搅拌均匀;

步骤2,将交联剂、引发剂和羟基树脂加入至溶剂中,密封加压搅拌反应;

步骤3,在反应后的混合物加入固化剂、发泡剂,搅拌均匀后块状产物;

步骤4,将块状产物进行颗粒化粉碎,形成均匀颗粒;

步骤5,将均匀颗粒进行加温密封反应,得到微孔颗粒球;

步骤6,将钛酸加入盐酸溶液中,搅拌均匀;

步骤7,将微孔颗粒球放入步骤6的盐酸溶液中,蒸煮浸泡后捞出晾干;

步骤8,将蒸煮后的微孔颗粒进行高温干燥,得到光催化微球。

2.根据权利要求书1所述的一种光催化微球材料,其特征在于,所述方法中原材料的配方如下,填料20-30份、分散剂3-5份、交联剂1-3份、引发剂2-3份、羟基树脂6-10份、固化剂1-3份、发泡剂6-8份。

3.根据权利要求书1所述的一种光催化微球材料,其特征在于,所述步骤1中的填料采用硅酸钙、碳化硅、石英粉、高岭土中的一种,所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮,所述有机溶剂采用乙醇、丙醇或丁醇的一种,所述搅拌速度为800-1200r/min。

4.根据权利要求书1所述的一种光催化微球材料,其特征在于,所述步骤2中的交联剂采用过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰,所述引发剂采用过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化二碳酸二环己酯,所述羟基树脂包括羟基甲基硅树脂、羟基丙烯酸树脂、羟基聚酯树脂、羟基氯醋树脂中的一种;所述反应压力为11-16kPa。

5.根据权利要求书1所述的一种光催化微球材料,其特征在于,所述步骤3中的固化剂采用间苯二胺,发泡剂采用碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠中的一种。

6.根据权利要求书1所述的一种光催化微球材料,其特征在于,所述步骤4中的粉碎粒径不大于10微米。

7.根据权利要求书1所述的一种光催化微球材料,其特征在于,所述步骤5中的加温温度为150-300℃,反应时间为2-8h。

8.根据权利要求书1所述的一种光催化微球材料,其特征在于,所述步骤6中的碳酸与盐酸溶液比为0.1-15。

9.根据权利要求书1所述的一种光催化微球材料,其特征在于,所述步骤7中的蒸煮温度为105-120℃,所述浸泡时间为20-80min,所述晾干采用自然晾干的方式。

10.根据权利要求书1所述的一种光催化微球材料,其特征在于,所述步骤8中的高温干燥温度为200-400℃,干燥时间为120-500min。

技术总结
本发明公开了一种光催化微球材料,其步骤如下:步骤1,将填料和分散剂降入至有机溶剂中搅拌均匀;步骤2,将交联剂、引发剂和羟基树脂加入至溶剂中,密封加压搅拌反应;步骤3,在反应后的混合物加入固化剂、发泡剂,搅拌均匀后块状产物;步骤4,将块状产物进行颗粒化粉碎,形成均匀颗粒;步骤5,将均匀颗粒进行加温密封反应,得到微孔颗粒球;步骤6,将钛酸加入盐酸溶液中,搅拌均匀;步骤7,将微孔颗粒球放入步骤6的盐酸溶液中,蒸煮浸泡后捞出晾干;步骤8,将蒸煮后的微孔颗粒进行高温干燥,得到光催化微球。本发明具有成本低的优势,并且微孔结构稳固,比表面积大,光催化效率高,性价比高。

技术研发人员:王贤福
受保护的技术使用者:王贤福
文档号码:201610779136
技术研发日:2016.08.31
技术公布日:2017.02.15

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