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一种新型P掺杂TiO2光催化剂的制备方法技术

技术编号:13236112 阅读:86 留言:0更新日期:2016-05-14 23:06
一种新型P掺杂TiO2光催化剂的制备方法,以钛酸丁酯或四氯化钛为前驱物,以气态磷化氢为还原态P源,紫外光为能源,通过溶胶-凝胶、离心、干燥等程序制备P掺杂TiO2光催化剂。本发明专利技术的优点是:该制备工艺简单,成本低,所得催化剂中P多以间隙P形式存在,有利于提高光生电子-空穴的分离和在可见光区的催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型P掺杂Ti02。
技术介绍
T12因其具有光催化效率高、价格便宜、化学稳定性好、无生物毒性等优点,近年来被广泛应用于环境污染治理和可再生能源领域。但较宽带隙使其只能吸收波长小于387nm紫外光,对太阳能利用率低。通过掺杂非金属元素(如N、B、F、S、P等),可有效降低T12禁带宽度,如P掺杂不仅能抑制锐钛矿型T12向金红石相转化,更可拓宽其光响应范围至可见光区,提高对太阳能的利用率。Shi等发现P掺杂T12具有比纯T12更高的可见光催化性能;Ozaki等制备了多种不同元素改性的T12光催化剂发现,P掺杂的T12具有最佳光解性能。由此可见,P掺杂可有效提高T12的光吸收性能和光催化反应性能。Peng等利用密度泛函理论的第一性原理计算了P掺杂锐钛矿相T12的相关性质表明,在富氧条件下,P替代O和P替代T i的形成能分别为15.48和1.32eV;而P在特定的间隙位置,最小的形成能为4.13。目前大部分报道以磷酸氢二钠、磷酸钠、磷酸等无机磷盐为P源,通过溶胶-凝胶-煅烧工艺或水热技术进行P的掺杂,所得到的P掺杂形式多为P替代Ti,即以P5+存在,也有间隙原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型P掺杂TiO2光催化剂的制备方法,其特征在于:以钛酸丁酯或四氯化钛为前驱物,以气态磷化氢为还原态P源,紫外光为能源,通过溶胶‑凝胶、离心、干燥等程序制备P掺杂TiO2光催化剂,具体包括如下步骤:1)将一定体积比的磷化氢/氮气混合气体连续通入体积比为1∶1的乙醇/水混合溶液中;2)在磁力搅拌和紫外光照射下将一定浓度的钛酸丁酯或四氯化钛的乙醇溶液缓慢加入1)中溶液,氮气保护下继续搅拌2h,50℃下陈化4h,离心后得到的沉淀物于110℃干燥,干燥后研磨成粉末于氮气保护下煅烧2h,制备得到P掺杂TiO2光催化剂;3)通过X射线光电子能谱(XPS)分析结果显示,P元素中P3+含量为30‑99%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:唐雪娇
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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