一种Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的制备方法技术

一种Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的制备方法，本发明专利技术涉及催化剂的制备方法。本发明专利技术要解决现有技术无法制备纯相Mg1.2Ti1.8O5的技术问题。方法：一、混合原料；二、采用溶剂热法进行制备；三、洗涤干燥；四、焙烧。采用本发明专利技术方法能够制备纯相Mg1.2Ti1.8O5，并且Mg1.2Ti1.8O5平均粒径尺寸小于100纳米；呈现正交晶相，是一种催化效率很高的纳米光催化剂。本发明专利技术用于制备纯相Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的制备方法
本专利技术涉及催化剂的制备方法。
技术介绍
光解水制氢技术始自1972年，由FujishimaA和HondaK两位教授发现TiO2单晶电极光催化分解水从而产生氢气这一现象，从而揭示了利用太阳能直接分解水制氢的可能性，开辟了利用太阳能光解水制氢的研究道路。光解水的原理为：光辐射在半导体上，当辐射的能量大于或相当于半导体的禁带宽度时，半导体内电子受激发从价带跃迁到导带，而空穴则留在价带，使电子和空穴发生分离，然后分别在半导体的不同位置将水还原成氢气或者将水氧化成氧气。在钛酸盐这类化合物中，TiO8八面体共角或共边形成带负电的层状结构，带正电的金属离子填充在层与层之间，而扭曲的TiO8八面体被认为在光催化活性的产生中起着重要作用。特别是钛酸镁纳米晶具有很好的光催化活性，但是纯相钛酸镁很难合成。特别是纯相Mg1.2Ti1.8O5纳米晶还没有被报道过。
技术实现思路
本专利技术要解决现有技术无法制备纯相Mg1.2Ti1.8O5的技术问题，而提供一种Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的制备方法。一种Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：一、将醋酸镁和钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，控制温度为20℃，搅拌速度为100r/min，搅拌20min，得到混合物；二、采用溶剂热法将步骤一得到的混合物进行热处理；三、将步骤二得到的产物用乙醇洗涤三次，然后在温度为80℃条件下真空干燥3h，得到预制物；四、将步骤三得到的预制物进行焙烧，得到Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术方法能够制备纯相Mg1.2Ti1.8O5，并且Mg1.2Ti1.8O5平均粒径尺寸小于100纳米；呈现正交晶相的，Mg2+离子占居Ti4+的格位产生晶格缺陷，抑制电子和空穴分离，因此是一种催化效率很高的纳米光催化剂。本专利技术用于制备纯相Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂。附图说明图1为实施例一制备的Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的透射电子显微镜照片；图2为实施例一制备的Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的XRD谱图；图3为实施例一制备的Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的光解水产氢量曲线图。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。具体实施方式一：本实施方式一种Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：一、将醋酸镁和钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，控制温度为20℃，搅拌速度为100r/min，搅拌20min，得到混合物；二、采用溶剂热法将步骤一得到的混合物进行热处理；三、将步骤二得到的产物用乙醇洗涤三次，然后在温度为80℃条件下真空干燥3h，得到预制物；四、将步骤三得到的预制物进行焙烧，得到Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中无水乙醇为30mL，醋酸镁为0.536g，钛酸四丁酯为0.85mL。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二中溶剂热法具体操作参数为：控制温度为120～180℃，溶剂热处理时间为12～24h，其中溶剂为无水乙醇。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤四中焙烧时，控制升温速度为1～20℃/min，升温至温度为400～700℃，焙烧时间为1～8h。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：步骤四中焙烧时，升温至温度为600℃。其它与具体实施方式四相同。采用以下实施例验证本专利技术的有益效果：实施例一：本实施例一种Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：一、将醋酸镁和钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，控制温度为20℃，搅拌速度为100r/min，搅拌20min，得到混合物；无水乙醇为30mL，醋酸镁为0.536g，钛酸四丁酯为0.85mL；二、采用溶剂热法将步骤一得到的混合物进行热处理；溶剂热法具体操作参数为：控制温度为180℃，溶剂热处理时间为12h，其中溶剂为无水乙醇；三、将步骤二得到的产物用乙醇洗涤三次，然后在温度为80℃条件下真空干燥3h，得到预制物；四、将步骤三得到的预制物进行焙烧，得到Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂；焙烧时，控制升温速度为10℃/min，升温至温度为600℃，焙烧时间为5h。本实施例制备的Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的透射电子显微镜照片如图1所示，从图1中可以看出，Mg1.2Ti1.8O5平均粒径尺寸小于100纳米；图2为本实施例制备的Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的XRD谱图，从图中可以看出Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂是正交晶相的；图3为本实施例制备的Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的光解水产氢量曲线图，从图中可以看出Mg1.2Ti1.8O5是一种催化效率很高的纳米光催化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的制备方法，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的：一、将醋酸镁和钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，控制温度为20℃，搅拌速度为100r/min，搅拌20min，得到混合物；二、采用溶剂热法将步骤一得到的混合物进行热处理；三、将步骤二得到的产物用乙醇洗涤三次，然后在温度为80℃条件下真空干燥3h，得到预制物；四、将步骤三得到的预制物进行焙烧，得到Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种Mg1.2Ti1.8O5纳米催化剂的制备方法，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的：一、将醋酸镁和钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，控制温度为20℃，搅拌速度为100r/min，搅拌20min，得到混合物；二、采用溶剂热法将步骤一得到的混合物进行热处理；三、将步骤二得到的产物用乙醇洗涤三次，然后在温度为80℃条件下真空干燥3h，得到预制物；四、将步骤三得到的预制物进行焙烧，得到Mg1.2Ti1.8O5纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国凤，张柠，曲阳，潘凯，潘清江，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23