The invention relates to the technical field of preparation of catalysts, in particular to a CuS doped nano-titanium dioxide photocatalyst, a preparation method and its application. The preparation method of CuS-doped nano-titanium dioxide photocatalyst provided by the invention adopts titanium dioxide coated CuS nanorods to obtain a solid photocatalyst with titanium dioxide/CuS bonding, which avoids the drawbacks of the traditional CuS-supported titanium dioxide photocatalyst that is prone to the loss of CuS in the use process, resulting in the decrease of catalyst activity and environmental pollution; at the same time, the catalyst of the invention has high utilization rate of solar energy and high Cr(VI) in waste It has good removal rate.
【技术实现步骤摘要】
一种CuS掺杂纳米TiO2光催化剂、制备方法及其应用
本专利技术涉及催化剂的制备
,具体涉及一种CuS掺杂纳米TiO2光催化剂、制备方法及其应用。
技术介绍
随着工业化进程的不断深入,电镀、冶金、皮革、印染和颜料行业的迅速发展,环境中产生了大量的含铬废水。铬在水中通常以Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的形式存在,而六价铬离子难降解、高毒且具有致癌性,若直接排入水体,会对环境和人类健康产生严重危害。目前国内外处理含铬废水的主要方法有物理处理法、化学处理法和生物处理法等,然而,传统的处理方法难以达到令人满意的效果,而近年来发展的光催化技术具有工艺简单、能耗低、操作条件容易控制和使污染物降解彻底的特点,被认为是具有良好发展前景的环保新技术。光催化还原法处理含Cr(Ⅵ)废水,主要是利用半导体光催化剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能,同时利用自然界存在的光能激发半导体光催化剂中的价带电子,并利用光生电子的强还原性,把Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)并生成氢氧化物沉淀的形式,从而达到去除废水中Cr(Ⅵ)的目的。目前,高性能的光催化材料主要有TiO2、ZnS以及CdS等,而纳米TiO2因其具有独特的表面效应、量子效应、尺寸效应及较高的化学稳定性、良好的紫外光催化活性等优点成为当前最有应用潜力的光催化材料之一。但单纯的纳米TiO2在处理含Cr(Ⅵ)废水时还存在如下问题:1.纳米TiO2催化剂对Cr(Ⅵ)的吸附能力不够强,导致光生电子的有效利用率不高,对Cr(Ⅵ)的去除率不高,难以处理溶度较高或量比较大的工业废水;2.TiO2是宽禁带光催化剂,锐钛矿相二氧化钛的禁带宽度为3.2eV,吸附阀值约 ...
【技术保护点】
1.一种CuS掺杂纳米TiO2光催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将CuS纳米棒充分分散于第一溶剂中,加入TiO2前驱体,混合均匀后将混合液在120~180℃下进行溶剂热反应8~12h,对所得产物进行冷却、过滤、洗涤和干燥,即得CuS掺杂纳米TiO2光催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种CuS掺杂纳米TiO2光催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将CuS纳米棒充分分散于第一溶剂中,加入TiO2前驱体,混合均匀后将混合液在120~180℃下进行溶剂热反应8~12h,对所得产物进行冷却、过滤、洗涤和干燥,即得CuS掺杂纳米TiO2光催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述CuS纳米棒与所述TiO2前驱体的物质的量比为(0.5~2.5):1。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述TiO2前驱体为有机钛盐;所述第一溶剂为乙二醇、丙三醇、聚乙二醇中的至少一种。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述有机钛盐为钛酸四丁酯和/或四异丙醇钛。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述CuS纳米棒的制备方法包括如下步骤:将铜源、硫源充分分散于第二溶剂中,并在100~150℃下进行溶剂热反应4~8h,对所得产物进行冷却、过滤、洗涤和干燥,即得所述CuS纳米棒。6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述铜源与所述硫源的物质的量的比为1:(1~4)。7.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,所述铜源...
【专利技术属性】
技术研发人员:余长林,周晚琴,李德豪,杨凯,
申请(专利权)人:广东石油化工学院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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