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一种铜掺杂TiO2光催化剂的制备方法技术

技术编号:14431000 阅读:160 留言:0更新日期:2017-01-14 01:20
一种铜掺杂TiO2光催化剂的制备方法,称取50‑70mL钛酸四丁酯于剧烈搅拌下滴加到200‑250mL无水乙醇中,搅拌20min,得到均匀淡黄色透明液A,将5mL去离子水溶有3‑5mL的硝酸铜和50‑60mL无水乙醇配成的溶液用HNO3调节pH为2‑3,得到溶液B,在剧烈搅拌下将溶液B缓慢滴加到溶液A中,得到淡绿色溶胶,陈化7.5‑7.75h,于75‑78℃干燥20‑22h,研磨,在马弗炉中550‑600℃煅烧8h,即得。本发明专利技术的有益效果是:合成工艺简单,反应条件温和,生产成本较低,可重复性好,制备的铜掺杂TiO2光催化剂对亚甲基蓝的降解率显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料合成方法,具体的是一种铜掺杂TiO2光催化剂的制备方法
技术介绍
TiO2光催化剂因化学性质稳定、价廉、无毒,以及可以利用太阳光,无二次污染等在染料废水的处理方面应用前景广阔,但纯TiO2被用作光催化剂时,因带隙较宽,只能吸收长小于387nm的光子,而且光生电子-空穴复合率高导致量子产率低、光催化效率低,极大限制了其实际应用范围,故须常采用金属离子掺杂、阴离子掺杂、不同半导体复合、贵金属修饰等方法提高TiO2的光催化活性。通过掺杂,可以有效抑制光生电子-空穴复合,在TiO2晶格中引入缺陷位,改变并扩展其光谱响应范围,提高光催化效率。铜掺杂TiO2光催化剂复合后可以使可见光吸收带发生红移,显著提高在可见光区的吸收性能,增强TiO2的光催化活性,在甲醛、甲基橙、罗丹明B等降解方面有较好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种铜掺杂TiO2光催化剂的制备方法,提供一种新的合成方法。本专利技术采用的合成方法,包括如下步骤:称取50-70mL钛酸四丁酯于剧烈搅拌下滴加到200-250mL无水乙醇中,搅拌20min,得到均匀淡黄色透明液A,将5mL去离子水溶有3-5mL的硝酸铜和50-60mL无水乙醇配成的溶液用HNO3调节pH为2-3,得到溶液B,在剧烈搅拌下将溶液B缓慢滴加到溶液A中,得到淡绿色溶胶,陈化7.5-7.75h,于75-78℃干燥20-22h,研磨,在马弗炉中550-600℃煅烧8h,即得。本专利技术的有益效果是:合成工艺简单,反应条件温和,生产成本较低,可重复性好,制备的铜掺杂TiO2光催化剂对亚甲基蓝的降解率显著提高。具体实施方式以下结合实例进一步说明本专利技术的内容,由技术常识可知,本专利技术也可通过其它的不脱离本专利技术技术特征的方案来描述,因此所有在本专利技术范围内或等同本专利技术范围内的改变均被本专利技术包含。实施例1:称取50mL钛酸四丁酯于剧烈搅拌下滴加到200mL无水乙醇中,搅拌20min,得到均匀淡黄色透明液A,将5mL去离子水溶有3mL的硝酸铜和50mL无水乙醇配成的溶液用HNO3调节pH为2,得到溶液B,在剧烈搅拌下将溶液B缓慢滴加到溶液A中,得到淡绿色溶胶,陈化7.5h,于75℃干燥20h,研磨,在马弗炉中550℃煅烧8h,即得。实施例2:称取50-70mL钛酸四丁酯于剧烈搅拌下滴加到250mL无水乙醇中,搅拌20min,得到均匀淡黄色透明液A,将5mL去离子水溶有5mL的硝酸铜和60mL无水乙醇配成的溶液用HNO3调节pH为3,得到溶液B,在剧烈搅拌下将溶液B缓慢滴加到溶液A中,得到淡绿色溶胶,陈化7.75h,于78℃干燥22h,研磨,在马弗炉中600℃煅烧8h,即得。通过实验,掺杂后光催化效果明显比纯二氧化钛效果好,未掺杂时,光催化降解率为25左右,当根据本专利技术方法掺杂硝酸铜后,光催化降解率达78-93%,金属铜的掺入部分改变了TiO2晶格并引起晶格位置缺陷,缺陷浓度增大,会抑制电子与空穴的复合,延长载流子的寿命,同时金属铜还可以捕获光电子,有效阻止电荷在转移过程中与空穴的复合,大大提高光催化剂活性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜掺杂TiO2光催化剂的制备方法,包括如下步骤:称取50‑70mL钛酸四丁酯于剧烈搅拌下滴加到200‑250mL无水乙醇中,搅拌20min,得到均匀淡黄色透明液A,将5mL去离子水溶有3‑5mL的硝酸铜和50‑60mL无水乙醇配成的溶液用HNO3调节pH为2‑3,得到溶液B,在剧烈搅拌下将溶液B缓慢滴加到溶液A中,得到淡绿色溶胶,陈化7.5‑7.75h,于75‑78℃干燥20‑22h, 研磨,在马弗炉中550‑600℃煅烧8h,即得。

【技术特征摘要】
1.一种铜掺杂TiO2光催化剂的制备方法,包括如下步骤:称取50-70mL钛酸四丁酯于剧烈搅拌下滴加到200-250mL无水乙醇中,搅拌20min,得到均匀淡黄色透明液A,将5mL去离子水溶有3-5mL的硝酸铜和50-60...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹健
申请(专利权)人:曹健
类型:发明
国别省市:安徽;34

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