高活性碳－氯共掺杂二氧化钛可见光催化剂的低温非水溶胶凝胶制备方法技术

本发明专利技术提供了高活性碳－氯共掺杂二氧化钛可见光催化剂的低温非水溶胶凝胶方法，二氧化钛为锐钛矿或金红石结构。本方法包括以下步骤：将钛盐加入到醇类和碳氯化合物的有机溶剂中，整个混合物经过低温非水溶胶凝胶热处理后，抽滤得到固体产物进行洗涤和干燥，通过改变反应体系中醇类和碳氯化合物的体积比例，得到相应的不同晶型的碳氯共掺杂二氧化钛。反应所得到的锐钛矿和金红石碳氯共掺杂二氧化钛均具有很好的可见光催化活性，在可见光照射下，大约２小时内可实现对污染物的接近１００％降解。该方法合成路线简单，整个工艺过程容易控制，反应温度低，原料易得，成本低，产率高达９３％，适合于工业上大批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个合成碳氯共掺杂锐钛矿或金红石二氧化钛可见光催化剂的低温非水溶胶凝胶法，得到的碳氯共掺杂锐钛矿或金红石二氧化钛具有很高的可见光催化活 性，在可见光照射下，2小时内可实现对污染物的接近100%降解。
技术介绍
光催化是二十世纪七十年代以后逐渐兴起的一个研究领域。1972年，日本东京 大学的Fujishima和Honda两位教授发现金红石TiO2单晶电极在氙灯照射下产生电动 势，电解水生成氢气，表明TiO2能够将光能转变为储存在氢气中的化学能。这一发现立刻掀起了半导体光催化研究的热潮，TiO2作为一种新型 的光催化材料受到了人们的广泛关注。众所周知，二氧化钛有三种常见晶型锐钛矿、板钛矿、金红石。在这三种晶型中， 金红石二氧化钛被认为是热力学最稳定相，通常需要经过高温煅烧得到。因为二氧化钛具 有无毒、稳定、价廉、反应活性高等优点，而被广泛应用于光催化降解环境中的有毒有机污 染物。但是二氧化钛的禁带宽度(锐钛矿为3. 2eV，金红石为3. OeV)比较宽，只能被太阳光 中的紫外光所激发，从而限制了二氧化钛光催化剂的有效应用。因此，为了有效利用占太阳 光谱43%的可见光，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
高效碳氯共掺杂二氧化钛可见光催化剂的制备方法，二氧化钛为锐钛矿或金红石结构，其特征在于，采用低温非水溶胶凝胶法，制备步骤依次为：步骤１：在醇类和碳氯化合物的混合溶剂中加入钛盐，钛盐的量为０．０１～１摩尔／升，混合溶剂中醇类与碳氯化合物的体积比为１∶１０～１０∶１；步骤２：将混合液进行溶剂热处理，处理温度为１００～２２０℃，时间为１２～４８小时；步骤３：步骤２结束后，过滤，并将过滤得到的固体产物用蒸馏水和乙醇多次淋洗，产物在１００℃下真空干燥６小时，即得到碳氯共掺杂锐钛矿二氧化钛或碳氯共掺杂金红石晶型二氧化钛。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张礼知，许华，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]