CN114160118A - 一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料及其制备方法。该方法旨在解决现有的光触媒载体效果不太好而且涂料中的成膜物质多为有机物，使用中容易被光触媒纳米粒子分解，在水中寿命较短，光触媒纳米颗粒与载体的结合强度低的问题。该方法的具体步骤为：将纳米氧化锡分散液和成膜粘合剂溶液混合制备得到混合液，向所述混合液中加入多孔材料进行浸渍，随后过滤、干燥，制备得到耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料。该方法利用小于5nm的氧化锡颗粒，分布于多孔材料的纳米孔道表面和材料表面，由于多孔材料比表面积大，光触媒反应面积大，光催化效果优异。
Description
技术领域
本发明涉及一种光触媒材料，尤其涉及一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料及其制备方法。
背景技术
光触媒(又称光催化)是五十年前日本首先发现的一种在光照射条件下一些纳米材料(二氧化钛、二氧化锡、二氧化锆、氧化钨等)，会产生空穴电子对，有很强的氧化能力，可以分解各种有机物和部分无机物，且分解产物为二氧化碳和水，无二次污染、安全环保受到重视，经过几十年的努力研发，光触媒技术应用日益广泛，新产品、新应用不断出现，由于光触媒纳米颗粒小(一般要求小于10nm，以小于5nm为优)，而且制作成本高，在使用过程中回收重复使用是降低成本，促进商业化应用要解决的技术问题，尤其在废水中的应用更为关键。
解决光触媒在废水处理中的多次重复使用问题，首先要解决光触媒载体有足够的强度和耐水性，要有较大的表面积，光触媒纳米颗粒与载体的牢固结合。
现有市场有的光触媒载体都以泡沫镍等泡沫金属材料、泡沫陶瓷等为主，表面涂布有光触媒涂料，这种材料表面积不大，效果不太好而且涂料中的成膜物质多为有机物，使用中容易被光触媒纳米粒子分解，使用时间受限，尤其在水中寿命较短，光触媒纳米颗粒与载体的结合强度低。
公开号为CN103301829A的中国发明专利公开了一种复合光触媒溶胶及其制备方法，其公开了一种纳米掺杂氧化锡和纳米二氧化钛溶胶的制备方法，其特征在于，复合溶胶的粒径分布为10-20nm，并在100-200℃条件下反应10-18小时制得，其反应时间长且条件较高，同时制得的复合溶胶的粒径较大。
公开号为CN111995918A的中国发明专利公开了一种负离子光触媒涂料的制作方法，其公开了一种负离子光触媒涂料的制作方法，在树脂乳液中加入分散剂、成膜剂、流平剂、增稠剂、水与负离子乳液(稀土矿、电气石组成)混合，又加入纳米二氧化钛、二氧化硅、二氧化锡、氧化锌中的至少两种，制作在球磨机中完成，粒径细度60nm以下。
公开号为CN107321365A的中国发明专利公开了全光谱响应的多孔氧化硅负载复合光触媒材料及其制法，该材料由氧化硅基体以及负载在基体孔隙及表面的ZnO、Bi2O3、Bi2S3及RGO组成，为全光谱响应光催化材料。
公开号为CN107252699B的中国发明专利公开了一种室内空气净化储光光触媒，微球及制备方法，其公开了一种空气净化储光光触媒微球：由二氧化钛、氧化锌、无机银、储光材料、硅藻土、活性炭配合制成。
公开号为CN104209146A的中国发明专利公开了用于降解氮氧化物的纳米球状多孔弱光光触媒，制备方法及应用，其公开了一种用于降解氮氧化物的纳米球状多孔弱光光触媒，其原料为钛源、醇类溶剂、水解抑制剂、金属离子、含羟基强酸、无机分散剂，先形成溶胶后制成球状颗粒，可用于氮氧化物的分解。
公开号为CN106861566A的中国发明专利公开了一种氧化锆纳米颗粒修饰多孔硅胶微球的制备方法，其公开了一种氧化锆纳米颗粒修饰多孔硅胶微球的制备方法，多孔硅胶微球在强酸性缓冲溶液中吸附Zr离子，经煅烧处理制得纳米氧化锆修饰多孔硅胶微球材料。
公开号为CN104941578A的中国发明专利公开了一种净化用硅胶复合颗粒及其制备方法：该方法组成为二氧化硅凝胶、硅藻土、三氧化二铝、活性炭、活性催化剂、光触媒粘合剂、组分混合后制成球状或棒状，经干燥、活化制得产品。
公开号为CN105944766A的中国发明专利公开了在多种载体上负载纳米二氧化钛的简易方法：纳米二氧化钛分散液与多孔硅胶颗粒、塑料颗粒混合均匀，烘干、晾干得负载纳米二氧化钛1‰的多孔硅胶颗粒。
公开号为CN110479233A的中国发明专利公开了用于净化空气的高紫外光，利用率的光触媒颗粒及制备方法：该颗粒由凹凸棒土、沸石粉、锯末、玻璃鳞片光触媒复合材料组成，经过筛、混料、煅烧工序制备而成。
为解决现有技术的不足，本发明提出了一种新的技术方案，本方案尤其是利用小于10nm，甚至小于5nm的纳米氧化锡(或其掺杂物)分散液配以硅溶胶作为成膜粘结剂与无机多孔材料(优选介孔沸石、介孔硅胶、介孔氧化铝、活性炭)经浸渍、过滤、干燥工序制成纳米氧化锡(或掺杂物)光触媒多孔材料。本多孔材料经试验重复使用几百次以上效果基本保持不变。
发明内容
(1)要解决的技术问题
针对现有技术中的不足，本发明提供了一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料及其制备方法。该方法旨在解决现有市场有的光触媒载体都以泡沫镍等泡沫金属材料、泡沫陶瓷等为主，表面涂布有光触媒涂料，这种材料表面积不大，效果不太好而且涂料中的成膜物质多为有机物，使用中容易被光触媒纳米粒子分解，使用时间受限，尤其在水中寿命较短，光触媒纳米颗粒与载体的结合强度低的问题，该方法利用小于5nm的氧化锡颗粒，分布于多孔材料的纳米孔道表面和材料表面，由于多孔材料比表面积大，光触媒反应面积大，光催化效果优异，成膜粘合剂优选的硅溶胶其粘连强度高，且不分解，效果长久。
(2)技术方案
为了克服上述技术问题，本发明提供了这样一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料的制备方法，所述耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料，是由纳米氧化锡分散液与成膜粘合剂溶液混合液中加入的多孔材料经在所述混合液中浸渍、过滤、干燥制备而成，其具体步骤为：
S1：将孔径为2-100nm所述多孔材料加入由固含量为3-40％的所述纳米氧化锡分散液、固含量为5-40％的所述成膜粘合剂溶液制成的混合中进行浸渍，浸渍时间为5-100min，浸渍温度为0-100℃；所述多孔材料为无机多孔材料，所述纳米氧化锡分散液中的纳米氧化锡为纳米氧化锡和纳米掺杂氧化锡中的至少一种，所述纳米氧化锡分散液的粒径小于10nm；
S2：过滤；
S3：干燥，干燥温度为30-120℃，干燥时间4-100h。
更为优选的，所述纳米氧化锡分散液的粒径小于5nm，利于分布于多孔材料的纳米孔道表面和材料表面。
更为优选的，所述纳米掺杂氧化锡的掺杂物和氧化锡质量比为0.1-15:100，所述掺杂物是金属氧化物或非金属材料。
更为优选的，所述掺杂物是氧化锑或氧化铋。
更为优选的，所述成膜粘合剂溶液为聚氨酯或硅溶胶，其粘连强度高，且不分解。
更为优选的，所述多孔材料的形状为颗粒、块状、片状、棒状和球状中的至少一种，所述多孔材料比表面积≧30㎡/g，所述多孔材料最小的一维大于1mm，所述多孔材料为介孔硅胶、介孔沸石和介孔氧化铝中的至少一种。
进一步的，所述耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料，其纳米氧化锡固含量、成膜粘合剂固含量和多孔材料的质量比为1-10：0.1—3：78-98，其应用于空气净化和水净化，尤其适用于水净化，在水中浸泡100天以上不松散，光催化效果不变，该光触媒材料在可见光和紫外光光谱范围内均有良好的光催化效果。
进一步的，纳米氧化锡或其掺杂物分散液与所述成膜粘合剂溶液的混合液可用于光触媒喷雾剂和光触媒涂料。
(3)有益效果
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：利用小于5nm的氧化锡颗粒，分布于多孔材料的纳米孔道表面和材料表面，由于多孔材料比表面积大，光触媒反应面积大，光催化效果优异，成膜粘合剂优选的硅溶胶其粘连强度高，且不分解，效果长久。这种制备方法简单，环保、设备少，便于大规模生产，光触媒纳米颗粒与多孔材料载体一体性好，尤其解决了光触媒材料在紫外光、可见光光谱范围内的正常使用。克服了回收重复使用的技术难题，在空气净化、水净化领域应用前景远大。
本发明制备的耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料应用于空气净化、水净化，尤其适用于水净化。在水中浸泡100天以上不松散，光催化效果不变。该光触媒材料在可见光和紫外光光谱范围内均有良好的光催化效果。
同时纳米氧化锡或其掺杂物分散液与成膜粘合剂溶液的混合液可用于光触媒喷雾剂和光触媒涂料。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。
实施例1
本具体实施案例为制备耐水性纳米氧化锡光触媒多孔沸石颗粒，其具体过程为：固含量20％的纳米氧化锡分散液5g，固含量30％的聚氨酯乳液(水性)1.0g，纯水94g，混合均匀，30℃条件下加入介孔沸石颗粒60g，浸渍60min过滤，40℃烘82h，得耐水性纳米氧化锡光触媒多孔沸石颗粒。
实施例2
本具体实施案例为制备耐水性纳米掺杂氧化锡光触媒多孔硅胶颗粒，其具体过程为：固含量10％的纳米掺锑氧化锡分散液30g，固含量30％的硅溶胶液3g，纯水67g，混合均匀，80℃条件下加入介孔硅胶80g，浸渍30min过滤，90℃烘干20小时，得耐水性纳米掺杂氧化锡多孔硅胶颗粒。
实施例3
本具体实施案例为制备耐水性纳米氧化锡光触媒多孔沸石颗粒，其具体过程为：固含量3％的纳米氧化锡分散液40g，固含量40％的硅溶胶液5g，纯水55g，混合均匀，20℃条件下加入介孔沸石81g，浸渍100min过滤，30℃烘干100h，得耐水性纳米氧化锡光触媒多孔沸石颗粒。
实施例4
本具体实施案例为制备耐水性纳米掺杂氧化锡光触媒多孔硅胶颗粒，其具体过程为：固含量5％的纳米掺铋氧化锡分散液20g，固含量23％的聚氨酯乳液(水性)8g，纯水72g，混合均匀，40℃条件下加入介孔硅胶80g，浸渍80min过滤，50℃烘干55h，得耐水性纳米掺杂氧化锡光触媒多孔硅胶颗粒。
实施例5
本具体实施案例为制备耐水性纳米氧化锡光触媒多孔硅胶颗粒，其具体过程为：固含量15％的纳米氧化锡分散液14g，固含量18％的硅溶胶液30g，纯水56g，混合均匀，50℃条件下加入介孔硅胶43g，浸渍67min过滤，60℃烘干30h，得耐水性纳米氧化锡光触媒多孔硅胶颗粒。
实施例6
本具体实施案例为制备耐水性纳米掺杂氧化锡光触媒多孔氧化铝颗粒，其具体过程为：固含量22％的纳米掺锑氧化锡分散液16g，固含量15％的硅溶胶液10g，纯水74g，混合均匀，60℃条件下加入介孔氧化铝30g，浸渍50min过滤，80℃烘干35h，得耐水性纳米掺杂氧化锡光触媒多孔氧化铝颗粒。
实施例7
本具体实施案例为制备耐水性纳米氧化锡光触媒多孔沸石颗粒，其具体过程为：固含量30％的纳米氧化锡分散液8g，固含量10％的硅溶胶液5g，纯水87g，混合均匀，70℃条件下加入介孔沸石60g，浸渍35min过滤，100℃烘干12h，得耐水性纳米氧化锡光触媒多孔沸石颗粒。
实施例8
本具体实施案例为制备耐水性纳米掺杂氧化锡光触媒多孔沸石颗粒，其具体过程为：固含量40％的纳米掺铋氧化锡分散液8g，固含量5％的聚氨酯乳液(水性)40g，纯水52g，混合均匀，100℃条件下加入介孔沸石70g，浸渍20min过滤，120℃烘干4h，得耐水性纳米掺杂氧化锡光触媒多孔沸石颗粒。
将实施例1至实施例8制备的耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料水中浸泡，其可以100天以上不松散且光催化效果不变，与现有的材料相比，本发明实施案例的技术方案制备的耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料，利用小于5nm的氧化锡颗粒，分布于多孔材料的纳米孔道表面和材料表面，由于多孔材料比表面积大，光触媒反应面积大，光催化效果优异，成膜粘合剂优选的硅溶胶其粘连强度高，且不分解，效果长久。这种制备方法简单，环保、设备少，便于大规模生产，光触媒纳米颗粒与多孔材料载体一体性好，尤其解决了光触媒材料在紫外光、可见光光谱范围内的正常使用。克服了回收重复使用的技术难题，在空气净化、水净化领域应用前景远大。
以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料的制备方法，其特征在于，将纳米氧化锡分散液和成膜粘合剂溶液混合制备得到混合液，向所述混合液中加入多孔材料进行浸渍，随后过滤、干燥，制备得到耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料。
2.根据权利要求1所述的一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化锡分散液的粒径小于10nm，所述纳米氧化锡分散液的固含量为3-40％，所述成膜粘合剂溶液的固含量为5-40％，所述多孔材料为无机多孔材料，其孔径为2-100nm，浸渍时间为5-100min，浸渍温度为0-100℃，干燥温度为30-120℃，干燥时间4-100h。
3.根据权利要求1所述的一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化锡分散液的粒径小于5nm。
4.根据权利要求1所述的一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化锡分散液中的纳米氧化锡为纳米氧化锡和纳米掺杂氧化锡中的至少一种，所述纳米掺杂氧化锡的掺杂物和氧化锡质量比为0.1-15:100，所述掺杂物是金属氧化物或非金属材料。
5.根据权利要求4所述的一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂物是氧化锑或氧化铋。
6.根据权利要求1所述的一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料的制备方法，其特征在于，所述成膜粘合剂溶液为聚氨酯或硅溶胶。
7.根据权利要求1所述的一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料的制备方法，其特征在于，所述多孔材料的形状为颗粒、块状、片状、棒状和球状中的至少一种，所述多孔材料比表面积≧30㎡/g，所述多孔材料最小的一维大于1mm。
8.根据权利要求1所述的一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料的制备方法，其特征在于，所述多孔材料为介孔硅胶、介孔沸石、介孔氧化铝、活性炭中的至少一种。
9.一种耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料，其特征在于，采用权利要求1-8任一项方法制得，其纳米氧化锡固含量、成膜粘合剂固含量和多孔材料的质量比为1-10：0.1—3：78-98。
10.根据权利要求1-8任一项制备的耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料或权利要求9中所述的耐水性纳米氧化锡宽光谱响应光触媒多孔材料，其应用于空气净化和水净化。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114870829A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-09 | 赣州瑞德化工有限公司 | 一种氧化锡/氧化硅光触媒多孔纳米复合材料的制备方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005125132A (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 光触媒粒子 |
| CN102080262A (zh) * | 2010-12-21 | 2011-06-01 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种可见光催化材料及其制备方法与应用 |
| CN104148050A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-11-19 | 陕西科技大学 | 一种Sb2O3/SnO2复合光催化材料的制备方法 |
| CN104478462A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-04-01 | 桂林新竹大自然生物材料有限公司 | 涂覆催化材料的微晶竹炭陶珠及其制备方法 |
| CN107321365A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-11-07 | 苏州科技大学 | 全光谱响应的多孔氧化硅负载复合光触媒材料及其制法 |
| CN108003669A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-08 | 张家港外星人新材料科技有限公司 | 自清洁光触媒ct触媒复合涂料、涂层及制品 |
| CN108043385A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-05-18 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于污水处理的氧化锡薄膜光催化剂的制备方法 |
| CN109331607A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-15 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种高效释放负离子的空气净化滤芯材料及制备方法 |
| CN109382088A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-26 | 广西大学 | SnO2/α～Bi2O3/β～Bi2O3复合材料及其制备方法 |
| CN109433174A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-03-08 | 上海申得欧有限公司 | 硅酸盐包覆二氧化钛光触媒粉体及其制备方法 |
| CN109810597A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-05-28 | 重庆清徽节能环保科技有限公司 | 一种公路隧道抗污染的二氧化钛纳米光触媒涂料及其应用 |
-
2021
- 2021-11-03 CN CN202111295084.2A patent/CN114160118A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005125132A (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 光触媒粒子 |
| CN102080262A (zh) * | 2010-12-21 | 2011-06-01 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种可见光催化材料及其制备方法与应用 |
| CN104148050A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-11-19 | 陕西科技大学 | 一种Sb2O3/SnO2复合光催化材料的制备方法 |
| CN104478462A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-04-01 | 桂林新竹大自然生物材料有限公司 | 涂覆催化材料的微晶竹炭陶珠及其制备方法 |
| CN107321365A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-11-07 | 苏州科技大学 | 全光谱响应的多孔氧化硅负载复合光触媒材料及其制法 |
| CN108003669A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-08 | 张家港外星人新材料科技有限公司 | 自清洁光触媒ct触媒复合涂料、涂层及制品 |
| CN108043385A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-05-18 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种用于污水处理的氧化锡薄膜光催化剂的制备方法 |
| CN109433174A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-03-08 | 上海申得欧有限公司 | 硅酸盐包覆二氧化钛光触媒粉体及其制备方法 |
| CN109382088A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-26 | 广西大学 | SnO2/α～Bi2O3/β～Bi2O3复合材料及其制备方法 |
| CN109331607A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-15 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种高效释放负离子的空气净化滤芯材料及制备方法 |
| CN109810597A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-05-28 | 重庆清徽节能环保科技有限公司 | 一种公路隧道抗污染的二氧化钛纳米光触媒涂料及其应用 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114870829A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-09 | 赣州瑞德化工有限公司 | 一种氧化锡/氧化硅光触媒多孔纳米复合材料的制备方法 |
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