一种用于降解VOCs的银掺杂纳米棒复合薄膜的制备方法技术

本发明专利技术设计了一种用于降解VOCs的银掺杂纳米棒复合薄膜的制备方法，具体步骤如下：在ITO衬底(1)上滴涂一层石墨烯薄膜(2)，然后以四氯化钛和钛酸丁酯为前驱体，以乙酰丙酮银作为掺杂银离子，在反应釜中，用盐酸和去离子水作为导向剂，在石墨烯薄膜(2)上生长银掺杂二氧化钛纳米棒(3)，高温退火处理，得到银掺杂二氧化钛纳米棒(3)/石墨烯薄膜(2)。本发明专利技术操作方法简单、绿色、无污染，为制备光催化降解VOCs的复合薄膜奠定了一定基础。

Preparation of Ag doped nanorod composite films for VOCs degradation

The invention has designed a preparation method of a silver doped nanorod composite film for degradation of VOCs. The concrete steps are as follows: a graphene film (2) is coated on the ITO substrate (1), and then four titanium chloride and butyl titanate are used as precursors, and silver acetone is used as the silver ion, in the reaction kettle, hydrochloric acid and deionized water are used. As a guiding agent, silver doped titanium dioxide nanorods (3) were grown on the graphene film (2), and the silver doped TiO2 nanorods (3) / graphene film (2) were annealed at high temperature. The method of the invention is simple, green and pollution-free, and lays a solid foundation for preparing composite films for photocatalytic degradation of VOCs.

【技术实现步骤摘要】
一种用于降解VOCs的银掺杂纳米棒复合薄膜的制备方法
本专利技术涉及一种用于降解VOCs的银掺杂纳米棒复合薄膜的制备方法，属于光催化降解

技术介绍
VOCs(volatileorganiccompounds)挥发性有机物，通常指在常温下容易挥发的有机物，危害人的身体健康以及对LCD显示行业的产品良率有一定的影响。在众多半导体光催化剂中，如TiO2、ZnO、CdS、WO3、SnO2，半导体TiO2因其催化活性高、稳定性好、无毒、价廉等优点而备受青睐，但是TiO2存在禁带宽度大、电子-空穴复合率高的缺点，限制其应用推广。而石墨烯是由单层碳原子构成的二维晶格平面薄膜，呈蜂窝状，具有比表面积大、电子迁移率高的优势，因而，在复合光催化材料方面具有很高的应用价值。为了克服上述技术方面的困难，本专利技术使用了一种简单、绿色的水热方法，制备了一种银掺杂二氧化钛纳米棒(3)/石墨烯薄膜(2)，减小TiO2的禁带宽度、提高复合光催化剂的比表面积、降低电子-空穴对的再结合速率，进而提高光催化效率。
技术实现思路
本专利技术是一种用于降解VOCs的银掺杂纳米棒复合薄膜的制备方法，拟解决上述
技术介绍
中存在的问题。即在ITO衬底(1)上滴涂石墨烯薄膜(2)，氮气环境干燥，转移至高温高压反应釜中，以四氯化钛和钛酸丁酯为前驱体，掺入乙酰丙酮银固体，在石墨烯薄膜(2)上生长银掺杂二氧化钛纳米棒(3)，经过高温退火之后，得到银掺杂二氧化钛纳米棒(3)/石墨烯薄膜(2)。1.作为一种优选方案，以ITO衬底(1)为基板，用水浴加热90℃的食人鱼溶液下浸泡30～50min，进行预处理。2.作为一种优选方案，采用滴涂的方法制备石墨烯薄膜(2)，在NaOH溶液中加入氧化石墨烯粉末，制备10～15mL的0.2～0.5g/L的氧化石墨烯溶液，磁力搅拌1～2h，加入0.2～0.5mL的水合肼，80～100℃恒温搅拌5～10h，得到石墨烯溶胶(4)，0.5～1μL石墨烯溶胶(4)滴涂在ITO衬底(1)上，氮气环境下干燥，再滴涂0.5～1μL石墨烯溶胶(4)，氮气环境干燥，得到石墨烯薄膜(2)。3.作为一种优选方案，采用水热法制备银掺杂二氧化钛纳米棒(3)，10mL盐酸分散到10mL去离子水和20mL无水乙醇混合液中，形成混合溶剂。将1mL四氯化钛和1mL钛酸丁酯混合10mL冰醋酸，按摩尔质量n(Ag):n(Ti)＝0.3％～0.5％比例加入乙酰丙酮银固体，形成乙酰丙酮银前驱溶液。将乙酰丙酮银前驱溶液滴加到混合溶剂中，搅拌1～2h，形成均匀乙酰丙酮银溶液。将载有石墨烯薄膜(2)的ITO衬底(1)倾斜45°放置反应釜中，石墨烯薄膜(2)方向朝上，将乙酰丙酮银溶液倒入反应釜中，180～200℃条件下12～24h，取出样品，380～500℃下退火30min，得到银掺杂二氧化钛纳米棒(3)/石墨烯薄膜(2)。附图说明图1：银掺杂二氧化钛纳米棒(3)/石墨烯薄膜(2)结构图图2：银掺杂二氧化钛纳米棒(3)/石墨烯薄膜(2)形成过程具体实施方式将ITO衬底(1)在水浴加热90℃的食人鱼溶液下浸泡30min进行ITO衬底(1)预处理，取出后用去离子水清洗、浸泡并超声，再用丙酮、无水乙醇、去离子水清洗一遍，氮气吹干，烘干备用。在NaOH溶液中加入氧化石墨烯，制备0.2g/L的氧化石墨烯溶液10mL，磁力搅拌1h，然后加入0.2mL的水合肼，80℃恒温搅拌5h，得到石墨烯溶胶(4)，0.5μL石墨烯溶胶(4)滴涂在ITO衬底(1)上，氮气环境下干燥，再滴涂0.5μL石墨烯溶胶(4)，氮气环境下干燥，得到石墨烯薄膜(2)。20mL盐酸分散到10mL去离子水和20mL的无水乙醇混合液中，形成混合溶剂。1mL四氯化钛和1mL钛酸丁酯混合10mL的冰醋酸，按照摩尔质量n(Ag):n(Ti)＝0.3％的比例加入乙酰丙酮银固体，形成乙酰丙酮银前驱溶液。将乙酰丙酮银前驱溶液滴加到混合溶剂中，磁力搅拌1h，形成均匀乙酰丙酮银溶液。将载有石墨烯薄膜(2)的ITO衬底(1)，倾斜45°放置反应釜中，石墨烯薄膜(2)方向朝上，将均匀乙酰丙酮银溶液倒入反应釜中，180℃条件下水热反应12h，取出样品，380℃下退火30min，得到银掺杂二氧化钛纳米棒(3)/石墨烯薄膜(2)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于降解VOCs的银掺杂纳米棒复合薄膜的制备方法，其特点在于：以ITO为衬底(1)，采用滴涂的方法制备石墨烯薄膜(2)，以四氯化钛和钛酸丁酯为前驱体，以乙酰丙酮银作为掺杂银离子，采用一步水热法，在石墨烯薄膜(2)上生长银掺杂二氧化钛纳米棒(3)。

【技术特征摘要】
1.一种用于降解VOCs的银掺杂纳米棒复合薄膜的制备方法，其特点在于：以ITO为衬底(1)，采用滴涂的方法制备石墨烯薄膜(2)，以四氯化钛和钛酸丁酯为前驱体，以乙酰丙酮银作为掺杂银离子，采用一步水热法，在石墨烯薄膜(2)上生长银掺杂二氧化钛纳米棒(3)。2.根据权利要求1所述的一种用于降解VOCs的银掺杂纳米棒复合薄膜的制备方法，其特点在于：采用滴涂的方法制备石墨烯薄膜(2)，即配制10～15mL浓度为0.2～0.5g/L的氧化石墨烯与NaOH混合溶液，滴加0.2～0.5mL水合肼，80～100℃恒温搅拌5～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国军，史超，孙丽晶，王丽娟，李占国，陈君杰，孙铭坤，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22