【技术实现步骤摘要】
一种光复合催化剂的制备方法、光复合催化剂及其应用
本专利技术涉及一种光复合催化剂的制备方法、光复合催化剂及其应用。
技术介绍
氨（NH3）是工业合成中最基本的化学物质之一，广泛应用于化肥、纤维等工业产品的合成。目前，90%以上的工业氨是由哈伯-博施法将氢气和氮气转化为氨气进行合成。这一过程需要高温（>400°C）和压力（>100atm），消耗了约占世界1%-2%的能源，排放了温室气体总量的约1.5%。因此，开发在温和条件下制备NH3的安全高效的催化剂是人工固氮的一大挑战。光催化固氮以丰富的太阳能作为能源，反应过程温和而简单，是一种非常有前景的人工固氮方法。但传统的粉末基催化剂在使用时易于沉降、团聚，且使用后难以从反应溶液中分离，不利于催化剂的循环使用。通过将催化剂固定在三维基底上，可避免催化剂的团聚，也有利于催化剂的回收和再利用。但常规平面基底不但无法提供足够大的比表面积作为活性位点，也不利于提高光吸收，导致对入射光的利用不足，使得光催化固氮性能偏低。为解决这一问题，急需要开发一种光催化剂，能够提...
【技术保护点】
1.一种光复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）在F127分散液中加入TiO
【技术特征摘要】
1.一种光复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在F127分散液中加入TiO2粉末，搅拌得到TiO2浆料；
（2）采用所述TiO2浆料，利用直写成型3D打印技术打印，自然干燥后再进行热处理，得到所述三维TiO2柱状阵列；
（3）将生长前体凝胶滴到所述三维TiO2柱状阵列的表面，旋涂退火后，置入装有盐酸和钛酸四丁酯的混合水溶液的高压釜中，反应温度为160-180℃，反应时间1-2小时，取出TiO2柱状阵列，清洗后，再进行热处理，得到表面生长有TiO2纳米刺阵列的TiO2柱状阵列；
（4）将所述表面生长有TiO2纳米刺阵列的TiO2柱状阵列浸入聚苯乙烯磺酸钠溶液后，再取出冲洗，再浸入金纳米球溶液中静置后清洗，得到表面修饰有金纳米粒子的TiO2纳米刺阵列-TiO2柱状阵列的光复合催化剂。
2.根据权利要求1所述光复合催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，将F127粉末室温下与水混合，配置得到质量分数为14-16wt%的F127溶胶，将所述F127溶胶置于5-10℃冷藏后得到澄清、透明的所述F127分散液；所述TiO2粉末包括纳米级TiO2和微米级TiO2。
3.根据权利要求2所述光复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述纳米级TiO2和所述微米级TiO2的质量比为2:8；所述TiO2浆料的质量分数为45-55wt%。
4.根据权利要求1所述光复合催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述直写成型3D打印技术的具体步骤为，将所述TiO2浆料转移到针筒中，将针...
【专利技术属性】
技术研发人员：江林，郭为，梁志强，孙迎辉，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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