一种光催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113318722A(43)申请公布日2021.08.31(21)申请号202010131275.4B01D53/86(2006.01)(22)申请日2020.02.28B01D53/72(2006.01)B01D53/50(2006.01)(71)申请人广东粤能净环保科技有限公司B01D53/52(2006.01)地址511430广东省广州市番禺区东环街B01D53/58(2006.01)番禺大道北555号番禺节能科技园内天安科技创新大厦909室(72)发明人赵杰张皓(74)专利代理机构北京至臻永信知识产权代理有限公司11568代理人张宝香王淼(51)Int.Cl.B01J21/06(2006.01)B01J37/08(2006.01)B01J37/025(2006.01)A61L2/10(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图3页(54)发明名称一种光催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种光催化剂及其制备方法和应用。所述的光催化剂包括蜂窝陶瓷载体、改性剂以及活性组分，其中在所述的蜂窝陶瓷载体上依次负载所述的改性剂和所述的活性组分，所述的改性剂为氧化铝-二氧化钛，所述的活性组分为二氧化钛。该催化剂特别适用于紫外光作用下的光催化反应中，具有良好的活性和稳定性。CN113318722ACN113318722A权利要求书1/2页1.一种光催化剂，包括蜂窝陶瓷载体、改性剂以及活性组分，其中在所述的蜂窝陶瓷载体上依次负载所述的改性剂和所述活的性组分，所述的改性剂为氧化铝-二氧化钛，所述的活性组分为二氧化钛。2.根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于所述的蜂窝陶瓷载体的吸水率以体积计为10％～25％，导热系数为1.0～2.0W/(M*K)，20℃密度为0.75～1.2g/cm3。3.根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于所述的蜂窝陶瓷载体中的蜂窝通孔的孔径为1～6mm，优选为1～4mm，外壁厚为0.6～2.9mm，内壁厚为0.3～2.3mm，截面上通孔面积占50％～70％。4.根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于所述的蜂窝陶瓷载体中，孔分布如下：孔直径为2～5μm的孔道所占的孔容为孔直径在100μm以下的孔道所占孔容的70％以上。5.根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于所述光催化剂的改性剂中，二氧化钛的含量为10％～23％。6.根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述蜂窝陶瓷为堇青石蜂窝陶瓷。7.根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述的光催化剂中，二氧化钛主要为锐钛矿型。8.根据权利要求1-7任一所述的光催化剂，其特征在于，以催化剂的重量为基准，蜂窝陶瓷载体的含量为72％～96％，改性剂的含量为1％～10％，活性组分的含量为3％～18％；优选地，以催化剂的重量为基准，蜂窝陶瓷载体的含量为77％～93％，改性剂的含量为2％～8％，活性组分的含量为5％～15％。9.根据权利要求1-8任一所述的光催化剂，其特征在于，所述光催化剂中，二氧化钛晶粒呈嵌入式分散在催化剂表面上；所述催化剂外表面上的二氧化钛晶粒，粒径为5～150μm的二氧化钛晶粒占70％以上，进一步地，粒径为5～100μm的二氧化钛晶粒占70％以上。10.权利要求1-9任一所述光催化剂的制备方法，包括：(1)将二氧化钛和氧化铝的混合浆液喷浸在蜂窝陶瓷载体上，经干燥和焙烧，得到负载改性剂的蜂窝陶瓷载体；(2)钛溶胶的制备；(3)将步骤(1)所得的负载改性剂的蜂窝陶瓷载体浸入步骤(2)所得的钛溶胶中进行挂浆，去多余浆，干燥，(4)步骤(3)的过程重复0～5次，优选1～4次；(5)将步骤(4)得到的物料经热处理，得到光催化剂。11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的二氧化钛和氧化铝的混合浆液包括纳米二氧化钛、拟薄水铝石、酸性胶溶剂、水，其中纳米二氧化钛、拟薄水铝石以氧化铝计、酸性胶溶剂、水的重量比为15：2～4：1～3：12～25。12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的二氧化钛和氧化铝的混合浆液的制备方法是，先将纳米二氧化钛与聚乙二醇混合后，再与拟薄水铝石、酸性胶溶剂、水混合。13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的二氧化钛和氧化铝的混合浆液中含有聚乙二醇，聚乙二醇的加入量占二氧化钛和氧化铝的混合浆液重量的1％～5％，所述聚乙二醇的分子量为200～4000。2CN113318722A权利要求书2/2页14.根据权利要求10-13任一所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的喷浸采用不饱和喷浸法，以饱和吸水的水体积为基准，吸收率为50％～90％，优选为60％～80％。15.根据权利要求1