本公司為台灣總代理商:專業供應 全系列催化劑及催化劑載體(共11種)
國內外研究較多的催化劑載體有:
SiO2,Al2O3、玻璃纖維網(布)、空心陶瓷球、海砂、層狀石墨、空心玻璃珠、石英玻璃管(片)、普通(導電)玻璃片、有機玻璃、光導纖維、天然粘土、泡沫塑料、樹脂、木屑、膨脹珍珠岩、活性炭等。
(1)天然礦物類:天然礦物類物質本身具有一定的吸附性和催化活性,且耐高溫,耐酸,常被用作催化劑的載體。目前已被用作TiO2載體的有矽藻土、高嶺土、天然浮石和膨脹珍珠岩等。劉勛等研究了幾種不同天然礦物(矽藻土、蛭石、高嶺土、膨潤土、矽灰石和海泡石)與納米TiO2的複合。結果表明,在6種天然礦物所制得的複合材料中,以海泡石光催化降解效率最高,作用6h後,對甲基橙光降解率達到98%。其次是矽藻土和矽灰石,分別達到87%和85% 。且光催化降解效率與天然礦物吸附能力呈一一對應關係。陳愛平等以輕質絕熱保溫建築材料膨脹珍珠岩作載體,制得了能長時間漂浮于水面的納米TiO2負載型光催化劑,用于水面浮油的太陽光光催化降解。周波等采用天然浮石載體負載TiO2作光催化劑,利用高壓汞燈光源對有機磷農藥的光催化降解進行了研究。結果表明,濃度1.2×10-4 mol·L-1的農藥光照2h左右可完全被光催化氧化PO4。
(2)吸附劑類:這類載體多孔性物質,比表面積較大,是使用最?廣泛的一類載體。用作負載TiO2的吸附劑類載體主要有活性炭、矽膠、多孔分子篩等。吸附劑類載體可以獲得較大的負載量,可以將有機物吸附到TiO2粒子周圍,增加界面濃度,從而加快反應速度。崔鵬等將活性炭負載到TiO2膜作光催化劑對甲基橙水溶液進行了光催化降解試驗。結果表明,與商品化的TiO2微粉光催化劑的降解性能相比,其降解速率較高,由于TiO2/C光催化劑中活性炭良好的吸附性能,使得光催化反應體系內生了吸附-反應-分離的一體化行,提高了光催化速率。國外的V.M.GuNk等研究表明,在不同負載量下,TiO2在矽膠表面均沒有形成連續塗層;TiO2和SiO2之間的作用力包括氫鍵、靜電力和少量的Si-O-Ti鍵,SiO2抑制了TiO2從銳鈦型向金紅石型的相變。國內的鄭光濤等采用溶膠-凝膠法將改性後的高效TiO2光催化劑負載于球形矽膠上,得到了具有混晶結構、大比表面積、高活性的納米TiO2光催化劑。負載後的催化劑在紫外區具有強的吸收,比表面積達到379.8m·g-1。鄭珊等合成了TiO2呈單層分散或雙層分散狀2態的多孔分子篩MCM-41。結果表明,負載後,MCM-41孔道表面的SiO2以化學鍵相連生成Si-O-Ti鍵。
(3)玻璃類:玻璃價廉易得,具有良好的透光性,便於設計成各種形狀,引起了研究者的重視。用於TiO2光催化劑的載體有玻璃片、玻璃纖維網(布)、空 心玻璃珠、玻璃螺旋管、玻璃筒、石英玻璃管(片)、普通(導電)玻璃片、有機玻璃等。張新英等以空心玻璃微球為載體,用溶膠-凝膠法製備負載型複合光催化劑,所得催化劑可以漂浮在水面上,便於回收和重新利用。
(4)陶瓷類:陶瓷也是一種多孔性物質,對TiO2顆粒具有良好的附著性,耐酸鹼性和耐高溫性較好,也可用作催化劑載體。若在日常使用的陶瓷上負載TiO2,可以製成具有良好自潔功能的陶瓷,起到淨化環境的作用。賀飛等採用溶膠-凝膠法,在自製的陶瓷釉體表面制得粒徑大小為40∼100nm的TiO2晶粒。它緊密結合,形成透明均一無“彩虹效應”的TiO2光催化薄膜型自潔功能陶瓷,具有超級親水性和去汙功能。
(5)有機類:由於TiO2在陽光下能光催化氧化降解有機物,所以一般不用有機材料做載體。而某些高分子聚合物,如飽和的碳鏈聚合物或氟聚合物,有較強的抗氧化能力,所以也可以用於負載型TiO2的研究。但由於·OH-,·O2-的強氧化性,這些高分子聚合物載體只能在短期內使用。目前,用於負載TiO2的高分子聚合物載體有:聚乙烯咯烷酮、聚乙烯、聚丙烯、ABS,NAfiON薄膜等。劉平等研究認為,TiO2粒子的形成與長大均限制在NAfiON的微小孔籠中,粒子形成過程所需的物質傳遞也僅能通過小通道進行;在該實驗的合成條件下,TiO2晶體大小僅取決於NAfiON孔籠直徑。
此外,在載體選擇時,必須對效率、催化活性、催化劑負載的牢固性、使用壽命、價格等作綜合考慮。