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一种Fe-Ce-ZrO2催化材料的制备方法技术

技术编号:12808384 阅读:76 留言:0更新日期:2016-02-05 07:59
一种Fe-Ce-ZrO2催化材料的制备方法,涉及新型纳米催化材料技术领域。称取ZrOCl2·8H2O、C19H42BrN、FeCl3·6H2O和Ce(SO4)2·4H2O放入烧杯中;稀氨水倒入到烧杯中,并滴加几滴无水乙醇,搅拌的同时滴加稀氨水,直至溶液的pH值在8左右;用保鲜膜包住烧杯,搅拌两小时;将溶液倒入反应釜中,放在烘箱里进行水热反应;反应产物用无水乙醇洗涤后抽滤,反复洗涤;将产物放在坩埚里,再次放入烘箱中干燥;取出来的产物用研钵研细,得到Fe-Ce-ZrO2催化材料,具有光催化活性高、热稳定性好、粉末分散性高等优点,可完美应用于催化材料领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新型纳米催化材料
,具体是涉及一种Fe-Ce-Zr02。
技术介绍
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,在国民经济和社会发展中有很重要的作用。随着电子和新材料工业正在不断发展,纳米Zr02以及它的复合材料将得到广泛的应用,特别是应用于催化材料
,势必会造成一定地研究热潮。二氧化锆(Zr02)在现代工业和材料领域中是一个比较重要的功能以及结构材料,它有非常优异的物理和化学性质,硬度次于金刚石。纯的zro2是一种无色无味的晶体,难溶于水、盐酸和稀硫酸,它的化学性质不活泼,熔点高、硬度大、电阻率和折射率也都比较高,并且具有低的热膨胀系数。但是,由于它的禁带很宽、光催化活性以及热稳定性较低、粉末分散性较差,因此,它无法很好的适应催化材料的要求。中国专利CN 104475095A公开了一种银掺杂的二氧化锆光催化剂及其制备方法,通过向二氧化锆中掺杂金属银元素,以改变二氧化锆的禁带宽度,使之在可见光区有响应,以提高二氧化锆的活性。制备方法是首先煅烧二氧化锆,接着滴入含银离子的水溶液,然后通过水热反应制备得到。但是,这种制备方法在固液分离和洗涤时比较难以处理,容易造成二次污染。所得到的产物容易团聚,不容易分离,产品粉末分散性比较差,因此在应用于工业生产时需要加入分散剂或表面活性剂。同时这种制备方法所使用的反应釜也非常容易受到腐蚀。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的上述缺陷,本专利技术的目的之一在于提供了一种Fe-Ce-Zr02,以制备出光催化活性高、热稳定性好、粉末分散性高的催化材料。为实现该目的,本专利技术采用了以下技术方案:一种Fe-Ce-Zr02,步骤如下:①、称取9.6675g 的 ZrOCl2.8Η20、1.0OOOg 的 C19H42BrN、0.7136g 的 FeCl3.6Η20 和1.0674g 的 Ce (S04)2.4H20 放入烧杯中;②、量取2.5mL浓氨水,加蒸馏水稀释至100mL,取出50mL稀释过后的氨水倒入到烧杯中,并滴加几滴无水乙醇,用玻璃棒搅拌的同时滴加稀氨水,直至溶液的pH值在7.5?8.5时停止滴加;③、将磁子放入烧杯中,用保鲜膜包住烧杯,防止溶液长时间暴露在空气中被氧化,用磁力搅拌器搅拌两小时;④、将搅拌过后的溶液倒入反应釜中,再将反应釜放在烘箱里,温度设置为80°C,进行水热反应,24小时后取出;⑤、待反应釜的温度冷却后,取出反应产物,用无水乙醇洗涤后用循环水式多用真空栗抽滤,反复洗涤抽滤3次;⑥、将抽滤好的产物放在坩祸里,再次放入烘箱中,温度依然设置为80°C,24小时后取出;⑦、取出来的产物用研钵研细,得到最终产物——Fe-Ce-Zr02催化材料。与现有技术相比,本专利技术的有益效果表现在:通过SEM图可以看出掺杂了 Fe和A1和Ce、Fe和Al、Fe和Ce以及Al和Ce的载体表面由众多的细小颗粒组成,具有更丰富的表面结构,由此证明,掺杂的元素越多,晶粒表面积越大,掺杂金属元素有效的避免了颗粒的团聚。同时Fe-Ce-Zr02催化材料还具有光催化活性高、热稳定性好、粉末分散性高等优点,可完美应用于催化材料领域。【附图说明】图1是实施例1?4制备的目标产物的热重分析图。图2是实施例1?4制备的目标产物的红外光谱图。图3是实施例1?4制备的目标产物的紫外光谱图。图4是实施例1?4制备的目标产物的扫描电子显微镜照片。图5是实施例1?4制备的目标产物的X-射线衍射图谱。图6是实施例1?4制备的目标产物的光催化降解实验对比图。【具体实施方式】以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1Fe-Al-Ce-ZrOjf 化材料的制备:①、称取9.6675g 的 ZrOCl2.8H20、1.0OOOg 的 C19H42BrN、0.4757g 的 FeCl3.6H20、0.2746g 的 A1203.3H20 和 0.7116g 的 Ce(S04)2.4H20 放入烧杯中。②、量取2.5mL浓氨水,加蒸馏水稀释至100mL,取出50mL稀释过后的氨水倒入到烧杯中,并滴加几滴无水乙醇,用玻璃棒搅拌的同时滴加稀氨水,直至溶液的pH值在8左右时停止滴加。③、将磁子放入烧杯中,用保鲜膜包住烧杯,防止溶液长时间暴露在空气中被氧化,用磁力搅拌器搅拌两小时。④、将搅拌过后的溶液倒入反应釜中,再将反应釜放在烘箱里,温度设置为80°C,进行水热反应,24小时后取出。⑤、待反应釜的温度冷却后,取出反应产物,用无水乙醇洗涤后用循环水式多用真空栗抽滤,反复洗涤抽滤3次。⑥、将抽滤好的产物放在坩祸里,再次放入烘箱中,温度依然设置为80°C,24小时后取出。⑦、取出来的产物用研钵研细,得到最终产物——Fe-Al-Ce-Zr02催化材料。实施例2Fe-Al-ZrOj#化材料的制备:①、称取9.6675g 的 ZrOCl2.8Η20、1.0OOOg 的 C19H42BrN、0.7136g 的 FeCl3.6Η20 和0.4119g的A1203.3H20放入烧杯中。②、量取2.5mL浓氨水,加蒸馏水稀释至100mL,取出50mL稀释过后的氨水倒入到烧杯中,并滴加几滴无水乙醇,用玻璃棒搅拌的同时滴加稀氨水,直至溶液的pH值在8左右时停止滴加。③、将磁子放入烧杯中,用保鲜膜包住烧杯,防止溶液长时间暴露在空气中被氧化,用磁力搅拌器搅拌两小时。④、将搅拌过后的溶液倒入反应釜中,再将反应釜放在烘箱里,温度设置为80°C,进行水热反应,24小时后取出。⑤、待反应釜的温度冷却后,取出反应产物,用无水乙醇洗涤后用循环水式多用真空栗抽滤,反复洗涤抽滤3次。⑥、将抽滤好的产物放在坩祸里,再次放入烘箱中,温度依然设置为80°C,24小时后取出。⑦、取出来的产物用研钵研细,得到最终产物——Fe-Al-Zr02催化材料。实施例3Fe-Ce-ZrOjf化材料的制备:①、称取9.6675g 的 ZrOCl2.8Η20、1.0000g 的 C19H42BrN、0.7136g 的 FeCl3.6Η20 和1.0674g 当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Fe‑Ce‑ZrO2催化材料的制备方法,其特征在于步骤如下:①、称取9.6675g的ZrOCl2·8H2O、1.0000g的C19H42BrN、0.7136g的FeCl3·6H2O和1.0674g的Ce(SO4)2·4H2O放入烧杯中;②、量取2.5mL浓氨水,加蒸馏水稀释至100mL,取出50mL稀释过后的氨水倒入到烧杯中,并滴加几滴无水乙醇,用玻璃棒搅拌的同时滴加稀氨水,直至溶液的pH值在7.5~8.5时停止滴加;③、将磁子放入烧杯中,用保鲜膜包住烧杯,防止溶液长时间暴露在空气中被氧化,用磁力搅拌器搅拌两小时;④、将搅拌过后的溶液倒入反应釜中,再将反应釜放在烘箱里,温度设置为80℃,进行水热反应,24小时后取出;⑤、待反应釜的温度冷却后,取出反应产物,用无水乙醇洗涤后用循环水式多用真空泵抽滤,反复洗涤抽滤3次;⑥、将抽滤好的产物放在坩埚里,再次放入烘箱中,温度依然设置为80℃,24小时后取出;⑦、取出来的产物用研钵研细,得到最终产物——Fe‑Ce‑ZrO2催化材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:阳杰司靖宇江山杨本宏陈红姚李许晓强
申请(专利权)人:合肥学院
类型:发明
国别省市:安徽;34

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