The invention discloses a preparation method of metal-doped layered titanic acid functional material. Firstly, layered potassium titanate powder is prepared by grinding and calcining solid K2CO3 and titanium dioxide; then, layered potassium titanate powder is put into HCl solution, after stirring, centrifugation, washing and drying, layered titanic acid is obtained; Ti4O9 was obtained by adding layered titanic acid to tetramine ammonium hydroxide solution, ultrasonic and centrifugation.
【技术实现步骤摘要】
一种金属掺杂层状钛酸功能材料的制备方法
本专利技术材料
,特别涉及一种金属掺杂层状钛酸功能材料的制备方法。
技术介绍
随着第二次工业革命的到来,各国的经济与工业化进程迅速加快,随之而来的能源危机与环境污染等问题日益严重,严重制约着人类的发展和生态环境的平衡。为了解决这个问题,科学家们经过不同的尝试,希望能通过利用太阳能,这种来源广、能量巨大、可再生、清洁的能源。终于在1972年,日本的两位科学家Fujishima和Honda(Nature.1972,238(5358):37-38)首次在《nature》杂志上发表了一篇有关在紫外灯管的照射下,二氧化钛单晶电极分解水制备氢气的文章,拉开了半导体光催化剂领域的序幕,引导人们如何利用太阳能来缓解能源危机的局面。从此之后,有关半导体光催化领域的研究不断被报道,相关的文章也越来越多。近年来,半导体光催化剂发展迅速,被广泛应用于环境净化和能源转化领域,是一种比较理想的处理方法。因为它能耗低、效果好、应用广泛并且不带来二次污染等优点也越来越受到人们的重视。但是,目前这种催化剂仍存在着不足,如:仅对紫外光有响应、量子产率低,这些因素制约着光催化剂的发展。目前,用金属离子掺杂层状钛酸是一种有提高光响应区域以及很好的降解农药的有效方法。绝大多数的半导体光催化剂仅对紫外光有响应且量子产率也比较低,主要是由于半导体能带的位置、形貌以及晶体的结构与表面特性等因素。目前,对于半导体光催化剂的改性,主要有以下几种方法:金属离子掺杂、非金属离子掺杂、半导体复合以及贵金属沉积。金属和非金属离子掺杂:晶格中掺杂的离子与主晶格原有离子的电 ...
【技术保护点】
1.一种金属掺杂层状钛酸功能材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)制备层状钛酸钾:取固体K2CO3和TiO2,研磨成粉末状,并混合均匀,然后将其转移至高温箱式电阻炉中煅烧,待温度冷却后,将产物研磨成粉末状,得到层状钛酸钾粉末;(2)制备层状钛酸:将步骤(1)得到的层状钛酸钾粉末放入HCl溶液中,在集热式恒温加热磁力搅拌器中搅拌;然后,在台式高速离心机中离心,并且用去离子水洗涤多次,最终将产品洗涤至中性,在真空干燥箱中干燥,得到层状钛酸;(3)制备金属掺杂层状钛酸功能材料:取步骤(2)得到的层状钛酸至于容器中,然后加入四氨基氢氧化铵溶液,超声;然后离心,得到Ti4O92‑纳米片层溶胶;通过硝酸调节Ti4O92‑纳米片层溶胶的PH值为7,接着将Zn(Ac)2溶液边搅拌边滴加到上述Ti4O92‑纳米片层溶胶中,进行反应;然后静置,将上层清液去除,离心,将所得的沉淀用水和乙醇的混合溶液洗涤多次,将产物至于真空干燥机中干燥;接着,将干燥后的产物研磨均匀;最后,将研磨后的产物在电阻箱炉中煅烧,得到金属掺杂层状钛酸功能材料。
【技术特征摘要】
1.一种金属掺杂层状钛酸功能材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)制备层状钛酸钾:取固体K2CO3和TiO2,研磨成粉末状,并混合均匀,然后将其转移至高温箱式电阻炉中煅烧,待温度冷却后,将产物研磨成粉末状,得到层状钛酸钾粉末;(2)制备层状钛酸:将步骤(1)得到的层状钛酸钾粉末放入HCl溶液中,在集热式恒温加热磁力搅拌器中搅拌;然后,在台式高速离心机中离心,并且用去离子水洗涤多次,最终将产品洗涤至中性,在真空干燥箱中干燥,得到层状钛酸;(3)制备金属掺杂层状钛酸功能材料:取步骤(2)得到的层状钛酸至于容器中,然后加入四氨基氢氧化铵溶液,超声;然后离心,得到Ti4O92-纳米片层溶胶;通过硝酸调节Ti4O92-纳米片层溶胶的PH值为7,接着将Zn(Ac)2溶液边搅拌边滴加到上述Ti4O92-纳米片层溶胶中,进行反应;然后静置,将上层清液去除,离心,将所得的沉淀用水和乙醇的混合溶液洗涤多次,将产物至于真空干燥机中干燥;接着,将干燥后的产物研磨均匀;最后,将研磨后的产物在电阻箱炉中煅烧,得到金属掺杂层状钛酸功能材料。2.根据权利要求1所述的金属掺杂层状钛酸功能材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,K2CO3和TiO2的摩尔比为1:3。3.根据权利要求1所述的金属掺杂层状钛酸功能材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,煅烧的温度为800℃,时间为24h。4.根据权利要求1所述的金属掺杂层状钛酸功能材料的制备方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:仓辉,石文艳,奚新国,徐加应,陈松,唐喆,邵景玲,
申请(专利权)人:盐城工学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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