利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2015100799536
申请人: 大连工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种光催化剂/SiO2复合气凝胶材料的制备方法,其特征在于:包括复合凝胶制备和溶剂热反应沉积的步骤:将其内含有细菌纤维素的SiO2凝胶浸渍于光催化剂溶胶或溶液中,得到光催化剂/SiO2复合凝胶;将所得光催化剂/SiO2复合凝胶置于烷基有机溶剂中于100~200℃进行溶剂热反应沉积,直至光催化剂/SiO2复合凝胶由透明色变为白色;然后,继续在室温~75℃水浴下陈化0~24h,其中,所述其内含有细菌纤维素的SiO2凝胶中细菌纤维素与SiO2凝胶的体积比为

1.2:100~3:1;所述烷基有机溶剂为六甲基二硅氧烷、醇类和烷类溶剂。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述光催化剂为WO3-TiO2、Bi2O3-TiO2、Co-TiO2、Fe2O3-TiO2、V2O5-TiO2、M-TiO2、ATiO3,其中,M为稀土金属、A为碱土金属。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述醇类溶剂为乙醇或异丙醇;所述烷类溶剂为己烷或庚烷。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述含有细菌纤维素的SiO2凝胶按下述方法制得:将模数为3.0~3.5的工业水玻璃按V水玻璃:V水=1:2~1:12用去离子水稀释,然后经过苯乙烯阳离子交换树脂进行离子交换,得到pH=2~3的硅酸;将细菌纤维素按V细菌纤维素:V水=1:0.5~1:5混合后打碎,制得细菌纤维素浆料;将细菌纤维素浆料与硅酸按V浆料:V硅酸=0.05:1~3:1的比例混合获得混合溶胶后,调节混合溶胶pH至5~7,使其胶凝,获得内含有细菌纤维素SiO2凝胶,室温下陈化10min~24h。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:将其内含有细菌纤维素的SiO2凝胶加入至光催化剂溶胶或溶液中,直至浮于光催化剂溶胶或溶液表面的其内含有细菌纤维素的SiO2凝胶全部没入光催化剂溶胶或溶液液面以下,得到光催化剂/SiO2复合凝胶。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述光催化剂/SiO2复合气凝胶材料的制备方法包括在陈化后进行改性的步骤,具体可按下述方法之一进行:II-1.向陈化后的光催化剂/SiO2复合凝胶胶块液中加入与胶块体积比为0.05~1.0的三甲基氯硅烷进行改性,每24h吸出析出的水;根据出水量和胶块在改性剂中悬浮的情况判断是否继续补充三甲基氯硅烷,若出水量小于胶块中的水体积且胶块未完全浮于改性析出的水面上,则继续补加入与胶块体积比为0.05~1.0的三甲基氯硅烷改性24~72h,直到没有水析出为止;

II-2.向陈化后的光催化剂/SiO2复合凝胶胶块中加入正己烷或庚烷和三甲基氯硅烷的混合溶液,正己烷或庚烷的加入量为胶块能够完全被浸没入溶液中为最低限,三甲基氯硅烷的加入比例为VTMCS:V胶块=0.05:1~1:1,浸泡24h后吸出改性析出的水;根据出水量和胶块在改性剂中悬浮的情况判断是否继续补充三甲基氯硅烷,若出水量小于胶块中的水体积且胶块未完全浮于改性析出的水面上,则继续添加相当于胶块体积0.2~1倍的三甲基氯硅烷改性,重复以上步骤直到不再有水析出为止。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述光催化剂溶胶或溶液按下述方法制备:选用相应的能水解生成相应催化剂的前驱体,溶于乙醇、水或乙醇水溶液中,获得相应的光催化剂溶胶或溶液。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述光催化剂/SiO2复合气凝胶材料的制备方法包括在改性后进行干燥的步骤:对改性后的湿凝胶进行常压干燥处理,以0.3~

5℃/min升温至100℃,保温2h;再升温至150℃,保温2h,得到光催化剂/SiO2复合气凝胶。

9.由权利要求1~8任一项所述方法制备的光催化剂/SiO2复合气凝胶材料,其特征在2

于:所述光催化剂/SiO2复合气凝胶呈介孔结构,孔直径8~25nm,比表面积为200~800m /3

g,孔容积为0.7~3.5cm/g。

10.根据权利要求9所述的材料,其特征在于:所述光催化剂为WO3-TiO2、Bi2O3-TiO2、Co-TiO2、Fe2O3-TiO2、V2O5-TiO2、M-TiO2、ATiO3,其中,M为稀土金属、A为碱土金属。