專利名稱：多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO₂光觸媒復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光催化材料領(lǐng)域，具體涉及一種多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
光催化污水處理技術(shù)，以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，得到國內(nèi)外研究人員的關(guān)注。其中，TiO2以其光化學(xué)穩(wěn)定性好、抗磨損、價(jià)格低廉和良好的紫外光降解活性等優(yōu)點(diǎn)成為光催化技術(shù)研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，由于TiO2上光生載流子復(fù)合快，導(dǎo)致光量子效率低。同時(shí)，TiO2能隙寬( 3. 2 eV)，致使其只能為紫外光激發(fā)，使得太陽能利用受到限制。為此，科技工作者嘗試 了多種手段以克服上述缺陷，較多地致力于TiO2的摻雜修飾，如貴金屬沉積、與其它半導(dǎo)體材料的復(fù)合、染料的表面光敏化、金屬和非金屬摻雜改性等。石墨烯(Graphene)自發(fā)現(xiàn)以來，其獨(dú)特的理化特性使其在眾多領(lǐng)域如儲(chǔ)氫、導(dǎo)電材料、吸附劑及復(fù)合材料等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。因此，將石墨烯與TiO2復(fù)合，利用石墨烯提供的大比表面積和極強(qiáng)的電荷傳輸性能，可顯著改善TiO2的光催化性能。此外，單純的TiO2作為催化劑，污水中的有機(jī)物在其表面濃度低，傳質(zhì)速率低也影響了其催化效率，這些缺陷限制了 TiO2在實(shí)際中的應(yīng)用。多孔無機(jī)陶瓷膜作為新型分離介質(zhì)具有耐高溫、耐腐蝕、耐清洗、機(jī)械強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形、壽命長等突出優(yōu)點(diǎn)，可彌補(bǔ)有機(jī)高分子膜的不足而獲得了迅速的發(fā)展。目前，多孔無機(jī)陶瓷膜已在食品飲料、醫(yī)藥衛(wèi)生、冶金化工、污水處理和生物技術(shù)等方面得到廣泛應(yīng)用。將TiO2負(fù)載于多孔無機(jī)陶瓷膜的表面，多孔無機(jī)陶瓷膜以其極大的比表面積和孔隙率，可促進(jìn)其表面的傳質(zhì)過程，加快表面吸附反應(yīng)，提高光催化中心的反應(yīng)物濃度，達(dá)到更好的光催化效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有光觸媒催化劑的缺陷，提供一種新型的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料，利用所述的復(fù)合材料中含有的多孔無機(jī)陶瓷膜的富集吸附作用與石墨烯獨(dú)特的電荷傳輸性能，提供一種催化效率高、耐腐蝕、耐清洗、機(jī)械強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形和使用壽命長的光觸媒復(fù)合催化劑及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明以多孔無機(jī)陶瓷膜為載體，將石墨烯-TiO2復(fù)合物負(fù)載于載體表面形成多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在該光觸媒復(fù)合材料中，多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為50°/Γ80%，石墨烯-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為20°/Γ50% ;在所述的石墨烯-TiO2復(fù)合物中，石墨烯在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為39T5%，TiO2在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為95°/Γ97%。上述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料的具體制備步驟為
(I)多孔無機(jī)陶瓷膜的制備將主要成分為Si02、Al203、Ca0、Mg0、Ti02、K20、Na20的煤渣研磨均勻；然后向前述的煤渣研磨物中加入粒徑為O. 02 mm的發(fā)泡劑；再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨得到所述的多孔無機(jī)陶瓷膜；(2)石墨烯-TiO2復(fù)合材料的制備室溫下，將石墨烯放入無水乙醇中，先進(jìn)行第一次超聲波處理，然后加入鈦酸正丁酯；再進(jìn)行第二次超聲波處理，得到所述的石墨烯-TiO2復(fù)合材料；(3)多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，將步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶瓷膜 和適量乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品進(jìn)行干燥、焙燒，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料，且使得到的光觸媒復(fù)合材料中，所述的多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為50°/Γ80%，石墨烯-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為20°/Γ50% ;在所述的石墨烯-TiO2復(fù)合物中，石墨烯所占的質(zhì)量百分比為39T5%，TiO2所占的質(zhì)量百分比為959^97%。所述步驟(I)中的煤洛的研磨粒徑為O. 06 rnnTO. 09 mm ;所述的發(fā)泡劑為玉米淀粉，且用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10%;所述的煅燒后薄片的研磨粒徑為O. I mnTO.3 mm。所述步驟(2)中第一次超聲波處理時(shí)間為15 min，第二次超聲波處理時(shí)間為30min。所述步驟(3)中的干燥所用的設(shè)備為普通鼓風(fēng)干燥箱，干燥溫度為80°C，干燥時(shí)間為10 h;所述的焙燒在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行，焙燒溫度為550°C，焙燒時(shí)間為I. 5 h;所述的乙酸的濃度為O. 5 mol/L, TiO2與乙酸的摩爾比為4:1。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明中的光觸媒復(fù)合材料采用的多孔無機(jī)陶瓷膜以火電廠煤渣為原材料，價(jià)格低廉，且達(dá)到了廢物回收利用的目的。以多孔無機(jī)陶瓷膜為載體制備的光觸媒復(fù)合材料，其多孔結(jié)構(gòu)可促進(jìn)表面?zhèn)髻|(zhì)過程，加快了表面吸附反應(yīng)，且其極大的比表面積，能夠使水體中的有機(jī)物富集于其表面，從而增加了催化劑的催化效率。石墨稀具有極聞的比表面積、極高的機(jī)械強(qiáng)度、極其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，是一種優(yōu)良的載體材料。此外，多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料活性組分穩(wěn)定，具有多組分協(xié)同催化性能。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料及其制備方法，下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例I :一種多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料，其制備方法如下(I)多孔無機(jī)陶瓷膜的制備將主要成分為Si02、A1203、CaO, MgO, TiO2, K2O, Na2O的煤渣研磨至粒徑為O. 06rnnTO. 09 mm ;然后向前述粒徑為O. 06 mnTO. 09 mm的煤洛中加入粒徑為O. 02 mm的玉米淀粉作為發(fā)泡劑，且玉米淀粉的用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10% ;再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨至粒徑為O. I mnTO. 3 mm，得到多孔無機(jī)陶瓷膜；(2)石墨烯-TiO2復(fù)合材料的制備室溫下，將O. 3 g石墨烯放入無水乙醇中，進(jìn)行第一次超聲波處理15 min，然后加Λ 41. 2 g鈦酸正丁酯，再進(jìn)行第二次超聲波處理30 min，得到石墨烯-TiO2復(fù)合材料；(3)多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，取10 g步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶瓷膜和60 ml濃度為O. 5 mol/L的乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠在室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品置于普通鼓風(fēng)干燥箱80°C下干燥10 h、馬弗爐中氮?dú)?氛圍下5501焙燒1.5 h，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在得到的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料中，多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為50%，石墨烯-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為50% ;在所述的石墨烯-TiO2復(fù)合物中，石墨烯在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為3%，TiO2在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為97%。采用甲基橙(分析純)為目標(biāo)降解物，分別以紫外線(波長為254nm或365nm)或可見光作為光源考察了多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合物的光催化活性。結(jié)果表明空氣和氮?dú)夥諊?，在該光觸媒復(fù)合物的催化作用下，甲基橙的轉(zhuǎn)化率均較高；且實(shí)驗(yàn)前后，催化劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。實(shí)施例2一種多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料，其制備方法如下(I)多孔無機(jī)陶瓷膜的制備將主要成分為Si02、A1203、CaO, MgO, TiO2, K2O, Na2O的煤渣研磨至粒徑為O. 06mnTO. 09 mm ;然后向前述粒徑為0. 06 mnTO. 09 mm的煤洛中加入粒徑為0. 02 mm的玉米淀粉作為發(fā)泡劑，且玉米淀粉的用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10% ;再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨至粒徑為0. I mnTO. 3 mm，得到多孔無機(jī)陶瓷膜；(2)石墨烯-TiO2復(fù)合材料的制備室溫下，將0. 32g石墨烯放入無水乙醇中，進(jìn)行第一次超聲波處理15 min，然后加Λ 32. 6 g鈦酸正丁酯，再進(jìn)行第二次超聲波處理30 min，得到石墨烯-TiO2復(fù)合材料；(3)多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，取12g步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶瓷膜和48 ml濃度為O. 5 mol/L的乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠在室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品置于普通鼓風(fēng)干燥箱80°C下干燥10 h、馬弗爐中氮?dú)夥諊?501焙燒1.5 h，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在得到的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料中，多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為60%，石墨烯-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比·為40% ;在所述的石墨烯-TiO2復(fù)合物中，石墨烯在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為4%，TiO2在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為96%。采用甲基橙(分析純)為目標(biāo)降解物，分別以紫外線(波長為254nm或365nm)或可見光作為光源考察了多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合物的光催化活性。結(jié)果表明空氣和氮?dú)夥諊?，在該光觸媒復(fù)合物的催化作用下，甲基橙的轉(zhuǎn)化率均較高；且實(shí)驗(yàn)前后，催化劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。實(shí)施例3一種多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料，其制備方法如下(I)多孔無機(jī)陶瓷膜的制備將主要成分為Si02、A1203、CaO, MgO, TiO2, K2O, Na2O的煤渣研磨至粒徑為O. 06mnTO. 09 mm ;然后向前述粒徑為O. 06 mnTO. 09 mm的煤洛中加入粒徑為O. 02 mm的玉米淀粉作為發(fā)泡劑，且玉米淀粉的用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10% ;再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨至粒徑為O. I mnTO. 3 mm，得到多孔無機(jī)陶瓷膜；(2)石墨烯-TiO2復(fù)合材料的制備室溫下，將O. 2g石墨烯放入無水乙醇中，進(jìn)行第一次超聲波處理15 min，然后加入16. I g鈦酸正丁酯，再進(jìn)行第二次超聲波處理30 min，得到石墨烯-TiO2復(fù)合材料；(3)多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，取16g步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶瓷膜和24 ml濃度為O. 5 mol/L的乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠在室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品置于普通鼓風(fēng)干燥箱80°C下干燥10 h、馬弗爐中氮?dú)夥諊?501焙燒1.5 h，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在得到的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料中，多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為80%，石墨烯-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為20% ;在所述的石墨烯-TiO2復(fù)合物中，石墨烯在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為5%，TiO2在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為95%。采用甲基橙(分析純)為目標(biāo)降解物，分別以紫外線(波長為254nm或365nm)或可見光作為光源考 察了多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合物的光催化活性。結(jié)果表明空氣和氮?dú)夥諊?，在該光觸媒復(fù)合物的催化作用下，甲基橙的轉(zhuǎn)化率均較高；且實(shí)驗(yàn)前后，催化劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料，其特征在于，所述的光觸媒復(fù)合材料以多孔無機(jī)陶瓷膜為載體，將石墨烯-TiO2的復(fù)合物負(fù)載于載體表面；其中，所述的多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為509^80%，石墨烯-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為209^50% ;在所述的石墨烯-TiO2復(fù)合物中，石墨烯在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為39T5%，Ti02在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為95% 97%。
2.如權(quán)利要求I所述的一種多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)所述的多孔無機(jī)陶瓷膜的制備 將主要成分為Si02、Al203、Ca0、Mg0、Ti02、K20、Na20的煤渣研磨均勻；然后向前述的煤渣研磨物中加入粒徑為0. 02 mm的發(fā)泡劑；再采用半干法在成型壓力為38 MPa的條件下將前述的發(fā)泡劑和煤渣的混合物壓模成型，壓制成薄片；將壓制的薄片在馬弗爐中1100°C下煅燒2 h即獲得粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片；然后將粉煤灰基多孔無機(jī)陶瓷片研磨得到所述的多孔無機(jī)陶瓷膜； (2)所述的石墨烯-TiO2復(fù)合材料的制備 室溫下，將石墨烯放入無水乙醇中，先進(jìn)行第一次超聲波處理，然后加入鈦酸正丁酯；再進(jìn)行第二次超聲波處理，得到所述的石墨烯-TiO2復(fù)合材料； (3)所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備 在步驟(2)進(jìn)行第二次超聲波處理的過程中，將步驟(I)制取的多孔無機(jī)陶瓷膜和乙酸溶液加入到步驟(2)制備的溶液中，超聲波處理直至溶膠的出現(xiàn)，得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；然后將所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠在室溫條件下老化數(shù)天，得到老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠；將所述的老化的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料溶膠樣品進(jìn)行干燥、焙燒，即得到多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料，且使得到的光觸媒復(fù)合材料中，所述的多孔無機(jī)陶瓷膜在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為50% 80%，石墨烯-TiO2復(fù)合物在所述的光觸媒復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為209^50% ;在所述的石墨烯-TiO2復(fù)合物中，石墨烯在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為39T5%，TiO2在石墨烯-TiO2復(fù)合物中的質(zhì)量百分比為959^97%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的煤渣的研磨粒徑為0.06 mnTO.09 mm ;所述的發(fā)泡劑為玉米淀粉，且用量為發(fā)泡劑和煤渣總質(zhì)量的10%;所述的煅燒后薄片的研磨粒徑為0. I mnTO.3mmD
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中第一次超聲波處理時(shí)間為15 min，第二次超聲波處理時(shí)間為 30 min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯_1102光觸媒復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的干燥所用的設(shè)備為普通鼓風(fēng)干燥箱，干燥溫度為80°C，干燥時(shí)間為10 h;所述的焙燒在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行，焙燒溫度為550°C，焙燒時(shí)間為I. 5 h;所述的乙酸的濃度為0. 5 mol/L, TiO2與乙酸的摩爾比為4:1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料及其制備方法，屬于光催化材料領(lǐng)域。本發(fā)明以火電廠煤渣為原材料制備多孔無機(jī)陶瓷膜載體，將石墨烯和TiO2的復(fù)合物負(fù)載于載體表面，獲得多孔無機(jī)陶瓷膜-石墨烯-TiO2光觸媒復(fù)合材料。在該復(fù)合材料中，載體和石墨烯-TiO2復(fù)合物的質(zhì)量百分比分別為50%～80%和20%～50%；石墨烯-TiO2復(fù)合物中，石墨烯和TiO2的質(zhì)量百分比分別為3%～5%和95%～97%；載體發(fā)達(dá)的多孔結(jié)構(gòu)可促進(jìn)表面?zhèn)髻|(zhì)過程，加快表面吸附反應(yīng)，且其極大的比表面積，增大了有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率；石墨烯具有極高的比表面積、極高的機(jī)械強(qiáng)度以及獨(dú)特的電子運(yùn)輸特性，可提高材料催化性能；該復(fù)合材料活性組分穩(wěn)定，具有多組分協(xié)同催化性能。
文檔編號(hào)C02F1/30GK102728339SQ20121021135
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者張俊嬌, 楊世關(guān), 楊勇平, 王磊, 董長青, 覃吳 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)