原位非金属元素与稀土元素共掺杂钛酸锶催化剂及其制备方法和应用技术

本申请提供一种原位非金属元素与稀土元素共掺杂钛酸锶催化剂及其制备方法和应用。原位非金属元素与稀土元素共掺杂钛酸锶催化剂，其通式为：Sr1‑

【技术实现步骤摘要】
原位非金属元素与稀土元素共掺杂钛酸锶催化剂及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及光催化化学领域，尤其涉及一种原位非金属元素与稀土元素共掺杂钛酸锶催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钙钛矿型SrTiO3是一种高活性、高稳定性、无毒、低成本的半导体光催化剂，SrTiO3的禁带宽度约为3.2eV，只能吸收太阳光紫外光区的光，而这部分光只占太阳光的4％左右。因此，如何扩展SrTiO3的吸收光区至可见光区是研究者关注的重要目标，掺杂改性SrTiO3是实现这一途径的主要方法。常用的掺杂改性方法主要有以下几种：非金属掺杂法、金属掺杂法、非金属与金属共掺杂、贵金属沉积法以及染料敏化法等。其中，非金属与金属共掺杂是一种非常有效的手段。
[0003]目前有关非金属元素与稀土元素共掺杂SrTiO3研究报道较少，而这其中有效的非金属元素掺杂引入是难点，主要存在的问题包括，原料价格过高且反应不易控制，尤其是存在非金属元素掺杂浓度低，非金属元素难以进入SrTiO3晶格，掺杂后体系稳定性差，还存在反应温度高及条件苛刻等问题。r/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位非金属元素与稀土元素共掺杂钛酸锶催化剂，其特征在于，其通式为：Sr1‑
y
RE
y
TiO3‑
i
X
i
；其中，RE包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和钪中的一种或多种；X包括硼、碳、氮、氟、磷和硫中的一种或多种；0＜y＜1，0＜i＜3。2.一种权利要求1所述的原位非金属元素与稀土元素共掺杂钛酸锶催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将含有元素X的含钛化合物和氧化剂进行第一反应得到第一反应前驱物；将含锶物料和所述第一反应前驱物进行第二反应得到第二反应前驱物；将所述第二反应前驱物和含元素RE物料进行第三反应，然后调节体系pH至碱性，得到第三反应前驱物；将所述第三反应前驱物进行溶剂热反应，后处理得到所述原位非金属元素与稀土元素共掺杂钛酸锶催化剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含有元素X的含钛化合物包括TiB2、TiC、Ti3C2、TiN、Ti2N2、Ti3N4、TiF3、TiP和TiS2中的一种或多种；优选地，所述含锶物料包括SrO、SrCO3、Sr(OH)2、Sr(NO3)2、SrCl2、O8P2Sr3、C4H6O4Sr中的一种或多种；优选地，所述含元素RE物料包括元素RE的硝酸盐和氯化物中的一种或多种；优选地，所述含有元素X的含钛化合物与所述含锶物料的摩尔比为1：(1
‑
2)；优选地，所述含锶物料和所述含元素RE物料的摩尔比为1：(0.01
‑
0.2)。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂包括硝酸、硫酸、盐酸和过氧化氢中的一种或多种；优选地，所述含有元...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，杨莉娜，陈晓弟，
申请(专利权)人：青海大学，
类型：发明
国别省市：