一种带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法，包括如下步骤：将适量的TiO2纳米带粉末和适量无水乙醇进行超声分散；向超声结束后的溶液中加入适量的硼氢化钠溶液，手动振荡后离心，倒掉上清液；加入适量无水乙醇后，及时加入AgNO3溶液后超声；将超声后的溶液离心，倒掉上清液，将沉淀物进行干燥得到Ag/TiO2复合催化剂，将合成的催化剂进行TEM和XRD表征分析，观察到主要暴露晶面和晶型不变，为进一步合理设计高效的掺杂型纳米催化剂打下基础。合理设计高效的掺杂型纳米催化剂打下基础。合理设计高效的掺杂型纳米催化剂打下基础。

【技术实现步骤摘要】
一种带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及掺杂型纳米晶体催化剂制备
，具体涉及一种银元素掺杂的带状催化剂的原位可控合成方法，尤其涉及一种带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]在光催化技术中，以半导体材料作为催化剂，在众多的半导体材料中，TiO2以成本低、毒性小、稳定性强、光催化活性好等优点，成为最常使用的催化剂之一，但是TiO2半导体材料的光生电子对
‑
空穴的复合率比较高，而且对于太阳光中的紫外光吸收率比较低，只能吸收波长小于420nm的紫外光，导致其光催化降解效率不高。TiO2纳米带的制备方法有模板法、水热法、溶液
‑
凝胶法、直接氧化法、气相沉积法等。
[0003]现有技术中对TiO2进行改性以提高其光催化降解效率常使用离子掺杂、表面光敏化、负载等方法，由于光敏剂大多数都有毒，在环境中利用率比较小，所以表面光敏化改性未被广泛推广，离子掺杂又分为金属离子掺杂和非金属离子掺杂，非金属离子掺杂的反应原理还没有非常明确，且催化材料的制备工艺通常比较复杂；在金属离子掺杂中，贵金属掺杂改性可以很好的改变TiO2电子
‑
空穴对的复合概率，但存在制备成本高、效果差等问题。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法，其为一种高效可控合成银元素掺杂的Ag/TiO2复合催化剂的制备方法，达到了银可以均匀掺杂在TiO2表面上，并且不改变TiO2纳米带原本的晶型结构的目的。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0006]S1、将适量的TiO2纳米带粉末和适量无水乙醇进行超声分散；
[0007]S2、向超声结束后的溶液中加入适量的硼氢化钠溶液，手动振荡后离心，倒掉上清液；
[0008]S3、加入适量无水乙醇后，及时加入AgNO3溶液后超声；
[0009]S4、将步骤S3中超声后的溶液离心，倒掉上清液，将沉淀物进行干燥得到Ag/TiO2复合催化剂。
[0010]优选地，所述步骤S1中，具体的：称取0.1g的TiO2纳米带粉末在EP管中，倒入无水乙醇直至刻度线为8mL。
[0011]优选地，所述步骤S1中进行超声分散时在EP管中进行。
[0012]优选地，所述步骤S1中将EP管中的溶液在功率100W下进行超声分散。
[0013]优选地，所述步骤S2中使用浓度为2mol/L的硼氢化钠溶液进行氧化还原。
[0014]优选地，所述步骤S2中2mol/L的硼氢化钠溶液的加入量为10滴。
[0015]优选地，所述步骤S3中加入AgNO3溶液时加入几滴即可，具体的，加入3
‑
4滴。
[0016]进一步地，所述AgNO3溶液的浓度为2g/L。
[0017]优选地，所述步骤S4中倒掉上清液，将沉淀物放入电热恒温干燥箱中进行干燥。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0019]本专利技术利用改进的氧化还原法成功制备了一种Ag/TiO2复合催化剂，其为具有(101)、(004)、(200)、(105)晶面的锐钛矿型二氧化钛复合催化剂，银可以均匀掺杂在TiO2表面上，并且不改变TiO2纳米带原本的晶型结构；本专利技术提供的技术方案一方面可以对进一步研究掺杂型的Ag/TiO2复合催化剂提供基础，另一方面，为特定形貌的掺杂型Ag/TiO2复合催化剂的制备，提供了一种简单高效的合成方法。
[0020]同时，在金属离子掺杂中，贵金属掺杂改性可以很好的改变TiO2电子
‑
空穴对的复合概率，相比于其他的贵金属来说，本专利技术中采用Ag离子价格便宜、毒性小，可以对于TiO2颗粒之间的团聚现象有很好的缓解作用，且增大TiO2与抗生素的接触面积。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的制备方法所制得的Ag/TiO2纳米带的TEM图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的制备方法所制得的Ag/TiO2纳米带的XRD图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本专利技术的目的、方案及功效，但并非作为本专利技术所附权利要求保护范围的限制。
[0025]本专利技术实施例提供了一种带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0026]S1、将适量的TiO2纳米带粉末和适量无水乙醇进行超声分散；
[0027]S2、向超声结束后的溶液中加入适量的硼氢化钠溶液，手动振荡后离心，倒掉上清液；
[0028]S3、加入适量无水乙醇后，及时加入AgNO3溶液后超声；
[0029]S4、将步骤S3中超声后的溶液离心，倒掉上清液，将沉淀物进行干燥得到Ag/TiO2复合催化剂。
[0030]本专利技术实施例中利用改进的氧化还原法成功制备了一种Ag/TiO2复合催化剂，其为具有(101)、(004)、(200)、(105)晶面的锐钛矿型二氧化钛复合催化剂，银可以均匀掺杂在TiO2表面上，并且不改变TiO2纳米带原本的晶型结构。
[0031]具体的，所述步骤S1中，具体的：称取0.1g的TiO2纳米带粉末在EP管中，倒入无水乙醇直至刻度线为8mL。
[0032]具体的，所述步骤S1中进行超声分散时在EP管中进行。
[0033]具体的，所述步骤S1中将EP管中的溶液在功率100W下进行超声分散。1.具体的，所述步骤S2中使用浓度为2mol/L的硼氢化钠溶液进行氧化还原；具体的，所述步骤S2中2mol/L的硼氢化钠溶液的加入量为10滴；本实施例中采用硼氢化钠进行氧化还原，硼氢化钠具有良好的化学选择性和还原性，可以使二氧化钛表面充分还原，为银的复合提供条件。
[0034]具体的，所述步骤S3中加入AgNO3溶液时加入几滴即可，具体的，加入3
‑
4滴。
[0035]具体的，所述AgNO3溶液的浓度为2g/L。
[0036]具体的，所述步骤S4中倒掉上清液，将沉淀物放入电热恒温干燥箱中进行干燥。
[0037]实施例1
[0038]称取0.1g的TiO2纳米带粉末在EP管中，倒入无水乙醇直至刻度线为8mL，将EP管中的溶液在功率100W下进行超声分散。向超声结束后的溶液中加入10滴硼氢化钠(2mol/L)，为了使TiO2表面尽可能被还原，所以手动振荡10min；振荡结束后，进行离心，倒掉上清液，加入适量无水乙醇，再向溶液中及时加入3
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、将适量的TiO2纳米带粉末和适量无水乙醇进行超声分散；S2、向超声结束后的溶液中加入适量的硼氢化钠溶液，手动振荡后离心，倒掉上清液；S3、加入适量无水乙醇后，及时加入AgNO3溶液后超声；S4、将步骤S3中超声后的溶液离心，倒掉上清液，将沉淀物进行干燥得到Ag/TiO2复合催化剂。2.根据权利要求1所述的带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，具体的：称取0.1g的TiO2纳米带粉末在EP管中，倒入无水乙醇直至刻度线为8mL。3.根据权利要求1所述的带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中进行超声分散时在EP管中进行。4.根据权利要求3所述的带状Ag/TiO2复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中将EP...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞琦，刘金城，张佳娣，谢茹冰，颜廷一，张心宇，
申请(专利权)人：齐鲁理工学院，
类型：发明
国别省市：