The invention discloses a preparation method of nickel doped titanium dioxide hollow microsphere photocatalyst. The preparation method is simple and easy, and the catalyst structure is unique, which is helpful to improve the photocatalytic activity. The catalyst consists of TiO2 hollow ball through hole diameter smaller than connected together, forming a hollow three-dimensional net structure, and the hollow ball shell with large pore structure. Doped into the Ni ion transfer contributes to the electronic hole, effectively improve the photocatalytic efficiency. The amount of dopant can be adjusted in a certain range.
【技术实现步骤摘要】
一种掺镍二氧化钛中空微球光催化剂制备方法
本专利技术属光催化材料领域,尤其涉及一种掺镍二氧化钛中空微球光催化剂制备方法。
技术介绍
21世纪是以节约能源和资源、保护生态环境、实现可持续发展为目标的新世纪。其中以半导体为催化剂的多相光催化过程以其可在常温下反应、可直接利用太阳光分解有机污染物、无二次污染等独特性能而成为一种理想的环境污染治理技术。TiO2已被证明是应用最为广泛的光催化剂,但其由于其自身存在的缺陷制约了其发展。首先TiO2其量子效率不足4%,对浓度高、数量大、成分复杂的工业废水和废气很难处理;其次TiO2带隙较宽(如锐钛矿Eg=3.2eV),只有在波长小于387nm的紫外光激发下TiO2的价带电子才能跃迁到导带,产生光生电子和空穴。然而,紫外光在太阳光中的比例约为4%[;再者是难于在既保持较高的光催化活性又能满足特定的物化性能条件下将其均匀牢固地负载在其它载体上。因此,降低TiO2的带隙宽度,扩大其光响应范围,提高太阳光的利用率已成为当前光催化剂研究中急迫解决的关键问题之一。空心微球因其密度小、比表面积大、热稳定性和表面渗透性好以及较大的内部空间等特点而引起了催化、药学医疗和防热防火材料等许多领域研究者的广泛关注。同时,空心微球是目前光催化剂设计制备的一个主要努力方向,利用空心微球的特点可以显著提高催化剂的光催化活性,已经报道过的半导体光催化剂空心微球如TiO2、SnO2、CdS和ZnS等。制备高活性光催化剂的关键所在是如何使TiO2的光谱响应拓展到可见光区域,减少光生电子-空穴的复合几率,从而提高其光催化效率。人们主要以过渡金属离子掺杂、贵金 ...
【技术保护点】
一种掺镍二氧化钛中空微球光催化剂制备方法,其特征在于:(1)称取的6‑30 g葡萄糖溶于30‑200 mL的蒸馏水中,并用NaOH溶液将pH调节到8‑11,制备成溶液;将制备的溶液转入带有聚四氟乙烯内衬的高反应釜中,在电热鼓风干燥箱中135‑145℃预热30‑60 min,然后以2 ‑10℃/min升至180‑300℃,热处理后自然冷却到室温,得到处理产物;(2)将处理产物倒入水和乙醇混合溶液中,超声过滤后用无水乙醇离心洗涤,离心所得产物在75‑85 ℃干燥4‑8 h,自然冷却至室温得到碳球;碳球超声分散于1:3‑7的硝酸溶液中,浸泡2‑10 h后,用无水乙醇洗至中性即得碳球,最后在真空干燥环境下储存备用;(3)在20 ‑50mL 的蒸馏水中加入0.2 ‑5g 制备所得的碳球,超声30 ‑35min,使碳球分散均匀,依次加入适量硝酸镍、0.2‑5 g 硫酸钛,快速搅拌溶解30‑35 min;再加入0.2‑4 g 尿素,搅拌溶解后再超声30‑35 min,之后转入带聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,在电热鼓风干燥箱中分段水热反应:80‑125℃反应3.5 ‑4.5h后,冷却至48‑52℃;再 ...
【技术特征摘要】
1.一种掺镍二氧化钛中空微球光催化剂制备方法,其特征在于:(1)称取的6-30g葡萄糖溶于30-200mL的蒸馏水中,并用NaOH溶液将pH调节到8-11,制备成溶液;将制备的溶液转入带有聚四氟乙烯内衬的高反应釜中,在电热鼓风干燥箱中135-145℃预热30-60min,然后以2-10℃/min升至180-300℃,热处理后自然冷却到室温,得到处理产物;(2)将处理产物倒入水和乙醇混合溶液中,超声过滤后用无水乙醇离心洗涤,离心所得产物在75-85℃干燥4-8h,自然冷却至室温得到碳球;碳球超声分散于1:3-7的硝酸溶液中,浸泡2-10h后,用无水乙醇洗至中性即得碳球,最后在真空干燥环境下储存备用;(3)在20-50mL的蒸馏水中加入0.2-5...
【专利技术属性】
技术研发人员:王西弱,匡继董,王文本,王西宇,
申请(专利权)人:安徽星鑫化工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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