一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾及其制备方法和应用技术

技术编号:13103247 阅读:194 留言:0更新日期:2016-03-31 10:40
本发明专利技术公开了一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾,其原料按重量份包括:离子交换产物0.1-4,SDBS 0.01-0.5,KMnO4 0.1-1,去离子水10-50;其中,离子交换产物的原料包括前驱物与0.5-3mol/L的Mn(NO3)2溶液,前驱物与Mn(NO3)2溶液的重量体积比g:ml为1:400-800;前驱物的原料按重量份包括:K2CO30.5-4,TiO2 0.1-4,Nb2O5 0.1-5;本发明专利技术还公开了一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾的制备方法;本发明专利技术还公开了一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾的应用;本发明专利技术制品具有优异的吸附和紫外光催化效果,光催化效率高,可用于吸附和在紫外光下催化降解有机染料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料修饰层状钛铌酸钾
,尤其涉及。
技术介绍
近年来,环境保护已成为人们开发和研究环境友好型催化剂的重要动力。人们追求的目标是使原料中的每一个分子都转化成目标产品,不产生任何废物和副产品,实现污染物的零排放,且在生产中不采用任何有毒有害的原料、催化剂和溶剂,制备环境友好型产品。但环境污染仍是目前人类社会可持续发展所需面临的严峻问题。因此,利用半导体光催化氧化技术治理环境污染问题的基础与应用研究迅速发展,成为国内外最活跃的研究领域之一。Zhai等将N1与1111他05复合改性制备的N1/HTiNbO 5,可将罗丹明B降解为脂肪族有机化合物和简单的碳的氧化物。目前有关纳米材料修饰层状钛铌酸钾的研究还达不到需求,如何制备一种对有机染料(MB)具有高吸附及优异紫外光催化效果,且可显著提高对有机染料的催化效率的纳米材料修饰层状钛铌酸钾成为目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提出了,制品具有优异的吸附和紫外光催化效果,催化效率高,可应用于催化降解有机染料。本专利技术提出的一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾,其原料按重量份包括:离子交换产物 0.1-4 份,SDBS 0.01-0.5 份,KMnO4 0.1-1 份,去离子水 10-50 份;其中,离子交换产物的原料包括前驱物与0.5-3mol/L的Mn (NO3) 2溶液,前驱物与Mn (NO3)2溶液的重量体积比g:ml为1:400-800 ;其中,前驱物的原料按重量份包括=K2CO3 0.5-4份,T12 0.1-4份,Nb2O5 0.1-5份。优选地,其原料按重量份包括:离子交换产物0.5-2份,SDBS 0.05-0.2份,KMnO40.3-0.5份,去离子水18-22份;其中,离子交换产物的原料包括前驱物与l-2mol/L的Mn(NO3)2溶液,前驱物与Mn (NO3)2溶液的重量体积比g:ml为1:500-600 ;其中,前驱物的原料按重量份包括=K2CO3 1-1.5份,T12 1.2-2份,Nb2O5 2-3份。优选地,其原料按重量份包括:离子交换产物0.8-1.2份,SDBS 0.08-0.12份,KMnO4 0.35-0.46 份,去离子水 19-21 份;其中,离子交换产物的原料包括前驱物与1.6-1.8mol/L的Mn (NO3) 2溶液,前驱物与Mn(NO3)2溶液的重量体积比g:ml为1:550-560 ;其中,前驱物的原料按重量份包括=K2CO3 1.2-1.4份,T12 1.5-1.6份,Nb2O52.4-2.7 份。本专利技术还公开的一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾的制备方法,包括如下步骤:S1、将K2C03、1102及Nb 205混合后研磨均匀,于60_100°C干燥10_15h,送入马弗炉中于900-1300°C焙烧20-40h,取出研磨均匀,洗涤,干燥得前驱物;S2、将前驱物分散在Mn(NO3)2溶液中,15-40 °C下震荡搅拌,取出抽滤,洗涤,70-90°C烘干,研碎,得到离子交换产物;S3、向离子交换产物中加入SDBS、KMnO4及去离子水,然后送入聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中搅拌l_4h,将高压反应釜放入烘箱内,设定恒温140-180°C反应10-15h,冷却至常温取出,离心,洗涤到纳米材料修饰层状钛铌酸钾。将KTiNbOjP前驱物,经过离子交换得到离子交换产物,然后经水热反应得到介孔材料即纳米材料修饰层状钛铌酸钾,其合成示意图如图5所示。优选地,在SI中,将K2CO3J1JNb 205混合后研磨均勾,于75-90°C干燥ll_13h,送入马弗炉中于1000-1200°C焙烧20-26h,取出研磨均匀,洗涤,干燥得前驱物。优选地,在S2中,将Mn (NO3) 2溶液分成等体积4_8份,将前驱物分散在一份Mn (NO3) 2溶液中,15-40 °C下震荡搅拌40_50h,静止10_15h后,更换Mn (NO 3) 2溶液,如此反复至用完Mn (NO3) 2溶液,洗涤,70-90°C烘干,研碎,得到离子交换产物。优选地,在S2中,将Mn (NO3) 2溶液分成等体积5_6份,将前驱物分散在一份Mn (NO3) 2溶液中,20-30 °C下震荡搅拌45_50h,静止10_14h后,更换Mn (NO3) 2溶液,如此反复至用完Mn (NO3) 2溶液,洗涤,78-84°C烘干,研碎,得到离子交换产物。优选地,在S3中,向离子交换产物中加入SDBS、KMnO4及去离子水,然后送入聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中搅拌1.5-2.5h,将高压反应釜放入烘箱内,设定恒温155-165°C反应ll_13h,冷却至常温取出,离心,洗涤到纳米材料修饰层状钛铌酸钾。本专利技术还公开的一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾的应用,可用于吸附和在紫外光下催化降解有机染料。优选地,所述有机染料为亚甲基蓝。本专利技术中,层状钛铌酸盐是以Ti和Nb为中心的八面体通过共边或共角相互连接铺展成片从而形成层状结构,层状1?1他05具有离子可交换、层间结构均一可控等优点,过度金氧化物具有独特的催化性及半导体性,本专利技术中前驱物即层状钛铌酸钾具有一定光催化活性,用它作为基体,用高浓度Mn2+离子溶液交换掉其板层间阳离子,再经过水热法反应,将该材料修饰成纳米级尺寸,这样制品纳米材料修饰层状钛铌酸钾的主客体均为光催化活性的半导体材料,由于主客体的相互作用,这种纳米材料修饰层状钛铌酸钾将具有比单一材料更丰富的物理或化学性质,其可在界面上产生电子耦合作用,能够有效抑制光生载流子的复合,从而提高整个复合材料的光催化活性,进而可实现对有机染料(MB)的高吸附和优良的紫外光催化效果,大大提高了有机染料如亚甲基蓝在制品表面的催化效率。【附图说明】图1为本专利技术提出的一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾的制备工艺流程图。图2为本专利技术提出的纳米材料修饰层状钛铌酸钾的扫描电镜图。图3为本专利技术提出的纳米材料修饰层状钛铌酸钾的XRD图。图4为本专利技术提出的纳米材料修饰层状钛铌酸钾对亚甲基蓝的紫外-可见光谱分析图。图5为本专利技术提出的纳米材料修饰层状钛铌酸钾的合成示意图。【具体实施方式】如图1、2、3、4所示,图1为本专利技术提出的一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾的制备工艺流程图;图2为本专利技术提出的纳米材料修饰层状钛铌酸钾的扫描电镜图;图3为本专利技术提出的纳米材料修饰层状钛铌酸钾的XRD图;图4为本专利技术提出的纳米材料修饰层状钛铌酸钾对亚甲基蓝的紫外-可见光谱分析图。下面,通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1—种纳米材料修饰层状钛铌酸钾,其原料按重量份包括:离子交换产物0.1份,SDBS 0.5 份,KMnO4 0.1 份,去离子水 50 份;kk其中,离子交换产物的原料包括前驱物与0.5mol/L的Mn(NO3)2溶液,前驱物与Mn(NO3)2溶液的重量体积比g:ml为1:400 ;其中,前驱物的原料按重量份包括=K2CO3 0.5份,T12 4份,Nb2O5 0.1份。实施例2—种纳米材料修饰层状钛铌酸钾,其原料按重量份包括:离子交换产物4份,SDBS0.01份,KMnO4 I份,去离子水10份;其中,离子交换产物的原料包括前当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/41/CN105435778.html" title="一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾及其制备方法和应用原文来自X技术">纳米材料修饰层状钛铌酸钾及其制备方法和应用</a>

【技术保护点】
一种纳米材料修饰层状钛铌酸钾,其特征在于,其原料按重量份包括:离子交换产物0.1‑4份,SDBS0.01‑0.5份,KMnO40.1‑1份,去离子水10‑50份;其中,离子交换产物的原料包括前驱物与0.5‑3mol/L的Mn(NO3)2溶液,前驱物与Mn(NO3)2溶液的重量体积比g:ml为1:400‑800;其中,前驱物的原料按重量份包括:K2CO30.5‑4份,TiO20.1‑4份,Nb2O50.1‑5份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨萍刘赛胡俊何杰
申请(专利权)人:安徽理工大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1