Патент на изобретение № 2760442 (RU)
Реферат
Изобретение относится к области химической технологии. Данное изобретение может быть использовано для очистки сточных вод промышленных предприятий, содержащих трудноокисляемые органические соединения. Способ получения смешанного фотокатализатора на основе оксида титана включает три этапа: первый этап проводят по пероксидной методике, причем к 0,1 М раствору оксисульфата титана добавляют 0,05 М силиката натрия и гидролизуют гидроксидом натрия с концентрацией 1,5 М до рН 3,2; полученный гелеобразный осадок центрифугируют со скоростью 3000 об/мин и отмывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на противоионы исходных солей; затем к гидрогелю добавляют 30 % раствор перекиси водорода и доводят дистиллированной водой и водным аммиаком 3М до рН 7, получая пероксокомплекс титана и кремниевую кислоту; после чего в смесь по каплям вводят 3 М раствор азотной кислоты до достижения значения рН 2, затем проводят гидротермальную обработку в автоклаве при саморегулирующемся давлении 3 МПа и температуре 180 °С в течение 24 часов, полученный осадок отделяют центрифугированием при скорости 3000 об/мин, отмывают дистиллированной водой и сушат в сушильном шкафу при 60 °С в течение 24 часов; второй этап включает получение золя кремниевой кислоты, при этом через бюретку с катионитом КУ-2-8 пропускают раствор силиката натрия с концентрацией 0,28 г/л, в полученный золь кремниевой кислоты вводят фотокаталитически активный оксид титана, полученный на первом этапе, осуществляют перераспределение частиц под воздействием УЗ частотой 60 Гц в течение 90 минут; третьим этапом проводят гранулирование фотокатализатора методом капельного введения в иммерсионное масло на 24 часа, после чего полученные гранулы отмывают от масла и высушивают в сушильном шкафу при температуре 100 °C до постоянной массы. Техническим результатом является получение высокоэффективного гранулированного смешанного фотокатализатора на основе TiO2/SiO2 в матрице силикагеля с размером гранул 0,1+ см и размером фотокаталитически активных частиц 15-20 нм.
Описание
В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в получении гранулированного смешанного высокоэффективного термостабильного фотокатализатора на основе оксидов титана и кремния.
Техническим результатом является получение гранулированного смешанного фотокатализатора на основе TiO2/SiO2 в матрице силикагеля с размером гранул 0,1+см и размером фотокаталитически активных частиц 15-20 нм.
Технический результат получают за счет того, что способ получения смешанного фотокатализатора на основе оксида титана, согласно изобретения, включает три этапа: первый этап проводят по пероксидной методике, причем к 0,1 М раствору оксисульфата титана добавляют 0,05 М силиката натрия и гидролизуют гидроксидом натрия с концентрацией 1,5 М до рН 3,2; полученный гелеобразный осадок центрифугируют со скоростью 3000 об/мин и отмывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на противоионы исходных солей; затем к гидрогелю добавляют 30% раствор перекиси водорода и доводят дистиллированной водой и водным аммиаком 3М до рН 7, получая пероксокомплекс титана и кремниевую кислоту; после чего в смесь по каплям вводят 3 М раствор азотной кислоты до достижения значения рН 2, затем проводят гидротермальную обработку в автоклаве при саморегулирующемся давлении 3 МПа и температуре 180°С в течение 24 часов, полученный осадок отделяют центрифугированием при скорости 3000 об/мин, отмывают дистиллированной водой и сушат в сушильном шкафу при 60°С в течение 24 часов; второй этап включает получение золя кремниевой кислоты, при этом через бюретку с катионитом КУ-2-8 пропускают раствор силиката натрия с концентрацией 0,28 г/л, в полученный золь кремниевой кислоты вводят фотокаталитически активный оксид титана, полученный на первом этапе, осуществляют перераспределение частиц под воздействием ультразвука (далее УЗ), частотой 60 Гц в течение 90 минут; третьим этапом проводят гранулирование фотокатализатора методом капельного введения в иммерсионное масло на 24 часа, после чего полученные гранулы отмывают от масла и высушивают в сушильном шкафу при температуре 100°C до постоянной массы.
Гранулированный смешанный фотокатализатор на основе TiO2/SiO2 получают за счет того, что размер фотокаталитически активных частиц оксида титана снижают до 15…20 нм и внедряют в гранулы из инертной подложки на основе оксида кремния. Эти гранулы получают размером 0,1+ см, что позволяет легко отделять фотокатализатор от очищенной воды методом отстаивания. Использование гидротермального способа получения фотокатализатора позволяет избежать высокотемпературных процессов, при этом получив высоко фотокаталитически активную фазу TiO2 - анатаз. Использование дешевых и неопасных соединений (перекись водорода, оксисульфат титана, силикат натрия) для синтеза дает возможность получать недорогой и высокоактивный фотокатализатор.
Для получения подробной информации и оформления покупки обращаться в патентный отдел:
Адрес: пр. Ленина, 76
Аудитория 321 главного корпуса
Телефон: (351) 267-90-46
E-mail: khafizovaie[at]susu[dot]ru
И.о. начальник отдела
Хафизова Илона Эдуардовна
