一种VOCs分离降解薄膜及其制备方法.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CN111068716A(43)申请公布日2020.04.28(21)申请号201911384476.9(22)申请日2019.12.28(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人刘嘉栋冯烁宜高波(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人马贵香(51)Int.Cl.B01J23/89(2006.01)B01J35/06(2006.01)B01D53/86(2006.01)B01D53/44(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种VOCs分离降解薄膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种VOCs分离降解薄膜及其制备方法，在水中加入硝酸铜、硝酸锰及硝酸铈，搅拌，得到热催化体系；将钛酸四丁酯与异丙醇混合，得到光催化剂体系；将光催化体系逐滴加入热催化体系中，搅拌，得到活性组分负载液；加入助剂和贵金属，得到负载前驱体；预处理陶瓷微滤膜，使其孔隙尺寸与VOCs分子尺寸相匹配，并在负载前驱体中进行浸渍，提拉，使热-光催化剂自然负载在陶瓷微滤膜上，煅烧，还原后，得到所述的VOCs分离降解薄膜；本发明在陶瓷微滤膜上负载热-光催化剂，缩小了薄膜的孔径，满足VOCs气体分离截留；并在高效截留有机污染物的同时对其进行原位分解，有效提高了VOCs分子的分离降解效率，实现了对VOCs的彻底降解。CN111068716ACN111068716A权利要求书1/1页1.一种VOCs分离降解薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在水中加入硝酸铜、硝酸锰及硝酸铈，搅拌，得到热催化体系；将钛酸四丁酯与异丙醇混合，得到光催化剂体系；步骤2、将光催化体系逐滴加入热催化体系中，搅拌，至形成溶胶，得到活性组分负载液；步骤3、在活性组分负载液中加入助剂，并加入贵金属，强烈搅拌，养护，得到负载前驱体；步骤4、对陶瓷微滤膜进行预处理，使陶瓷微滤膜的孔隙尺寸与VOCs分子尺寸相匹配；步骤5、将预处理后的陶瓷微滤膜在负载前驱体中进行浸渍，提拉，使热-光催化剂自然负载在陶瓷微滤膜上；步骤6、重复步骤5，至陶瓷微滤膜上热-光催化剂的负载层数满足对VOCs中不同分子的截留率为90％以上，得到热-光协同催化陶瓷膜；步骤7、对热-光协同催化陶瓷膜进行煅烧，还原后，得到所述的VOCs分离降解薄膜。2.根据权利要求1所述的一种VOCs分离降解薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1中，热2+2+2+催化体系中Cu:Mn:Ce:H2O的质量比为：(3-4):(3-4):(1-2):(6-9)；光催化体系中，钛酸四丁酯与异丙醇按体积比为(1-1.5)：(2-3)的比例混合。3.根据权利要求1所述的一种VOCs分离降解薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3中，助剂采用硅溶胶、磷酸、尿素、拟薄水铝石、柠檬酸和硅烷偶联剂中的一种或几种；助剂与活性组分负载液按质量比为(1-3)：5的比例混合。4.根据权利要求1所述的一种VOCs分离降解薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3中，贵金属的摩尔浓度为0.5％～5％；贵金属采用铂、钯和铑中的一种或几种；养护过程采用在室温条件下，养护时间为5-6h。5.根据权利要求1所述的一种VOCs分离降解薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3中，强烈搅拌过程中，搅拌速度为400-600r/min，搅拌时间为5-10h。6.根据权利要求1所述的一种VOCs分离降解薄膜的制备方法，其特征在于，步骤4中，对陶瓷微滤膜进行预处理时，具体如下：步骤41、对陶瓷微滤膜进行超声清洗；步骤42、对清洗后的陶瓷微滤膜进行烘烤；步骤43、将步骤42中的陶瓷微滤膜放入稀硝酸中；其中，稀硝酸的质量分数为5％-7％；水浴加热后，取出，清洗烘烤后备用。7.根据权利要求1所述的一种VOCs分离降解薄膜的制备方法，其特征在于，步骤6中，陶瓷微滤膜上热-光催化剂的负载层数为1-3层。8.根据权利要求1所述的一种VOCs分离降解薄膜的制备方法，其特征在于，步骤6中，每次浸渍时间为30-40min，提拉速度为1-3cm/min，待陶瓷微滤膜上无溶胶滴落，在50-80℃条件下烘干处理。9.根据权利要求1所述的一种VOCs分离降解薄膜的制备方法，其特征在于，步骤7中，煅烧过程采用在300-500℃条件下，空气氛围煅烧；还原过程采用氢气还原6-9h。10.一种VOCs分离降解薄膜，其特征在于，利用权利要求1-9任意一项所述的一种VOCs分离降解薄膜的制备方法制备得到。2CN111068716A说明书1/7页一种VOCs分离降解薄膜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于VOCs分离降解技术领域，特别涉及一种VOCs分离降解薄膜及其制备方法。背景技术[00