【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化领域，具体涉及一种ceo2 qds@tio2复合光催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，半导体光催化技术因为具有反应条件温、技术成本低、清洁无污染的优点，在去除废水中的有机污染物领域表现优异，因此有很强的应用前景。tio2作为目前应用最广泛的半导体光催化剂，在光催化降解有机污染物等方面表现出了较高的催化效果。但是单纯的tio2电荷复合率高、表面缺乏催化位点、禁带宽度较宽导致对可见光响应很弱等缺陷制约了其光催化降解活性的提升。将光稳定的半导体与tio2进行复合，不仅可形成异质结，促使光生载流子更有效地分离，而且可以形成缺陷态，制造催化位点，从而提升其催化性能。现有技术中，为了增大二氧化钛的吸光区，人们采用了元素掺杂、贵金属表面沉积、控制形貌、半导体复合、光敏化等方法来修饰二氧化钛，然而,通过这些方法会引入一些新的问题:如表面性质不稳定,或材料不便于进一步的修饰和功能化，或者元素掺杂所形成的杂质能级有可能成为电子与空穴的复合中，贵金属价格昂贵且在催化反应过程中易流失。公开号cn201811072067.0公开了一种二氧化钛/氮化碳/cu-zsm-5光催化剂及其制备方法，主要是以溶胶-凝胶法制备tio2前驱体后，将tio2前驱体、石墨相氮化碳(g-c3n4)前驱体和沸石混合并通过一步焙烧法进行焙烧后，得到了tio2/g-c3n4/cu-zsm-5光催化剂，通过此法提升了催化剂的光催化脱硫脱硝效率。但是，溶胶-凝胶法制备的tio2颗粒大小难以均匀控制，且锐钛矿型tio2的最佳焙烧温度与氮化碳生成温度并不严格匹配
2、因此，需要一种新型的tio2光催化剂及其合成方法，使tio2光催化剂具有更高的量子产率和更宽的光谱响应范围，显著提升tio2基光催化剂的可见光光响应能力，为tio2表面提供更多的催化位点，同时具有很好的氧化还原能力，催化活性和稳定性高，且工艺简单可控。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种ceo2 qds@tio2复合光催化剂及其制备方法，通过原位沉积法将ceo2以量子点形式修饰于改性tio2纳米棒表面形成异质结复合结构，使tio2光催化剂具有更高的量子产率和更宽的光谱响应范围，显著提升tio2基光催化剂的可见光光响应能力，为tio2表面提供更多的催化位点，同时具有很好的氧化还原能力，催化活性和稳定性高，且工艺简单可控。
2、本专利技术的ceo2 qds@tio2光催化剂，所述ceo2 qds@tio2复合光催化剂为以改性tio2纳米棒为载体，通过原位沉积法将ceo2以量子点形式修饰于改性tio2纳米棒表面制得的纳米棒状结构。
3、本专利技术的ceo2 qds@tio2复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、s1,以tio2作为tio2纳米棒前驱体，采用碱溶剂热法对其进行改性处理,制得改性tio2纳米棒；
5、s2,将tio2纳米棒与硝酸铈分别分散于分散剂中后超声处理，然后将二者混合后加入氨水至溶液ph至碱性，搅拌均匀后洗涤、干燥，得到混合粉末；
6、s3,将混合粉末焙烧，制得ceo2 qds@tio2复合光催化剂；
7、进一步，步骤s1中，将tio2粉末加入氢氧化钠溶液中后超声处理，然后加入h2o2溶液搅拌，将混合液经水热反应后制得改性tio2纳米棒；
8、进一步，步骤s1中，将混合液放入反应釜中进行水热反应，水热反应的温度为170-200℃，反应时间为24-48h；
9、进一步，步骤s1中，tio2与氢氧化钠溶液的质量比为1:90-110，h2o2溶液中h2o2的质量百分数为20-40％；
10、进一步，步骤s2中,所述分散剂为n,n-二甲基甲酰胺溶液；tio2纳米棒与硝酸铈形成的混合溶液中ti:ce的摩尔比为8-12:1；
11、进一步，步骤s2中,加入氨水至溶液ph为9；
12、进一步，步骤s3中，焙烧温度为350-450℃；
13、进一步，步骤s3中，将混合粉末置于高温管式炉中，在空气气氛下以5℃/min的升温速率升温至350-450℃并保温1.5-2.5h。
14、本专利技术的有益效果是：本专利技术的ceo2 qds@tio2复合光催化剂及其制备方法，通过原位沉积法将ceo2以量子点形式修饰于改性tio2纳米棒表面形成异质结复合结构，使tio2光催化剂具有更高的量子产率和更宽的光谱响应范围，显著提升tio2基光催化剂的可见光光响应能力，为tio2表面提供更多的催化位点，电子迁移导致异质结在增加电子与空穴分离效率的同时，仍然能保持较高的氧化还原能力，同时具有很好的氧化还原能力，催化活性和稳定性高，五次循环降解甲基橙溶液之后活性和稳定性仍然很好，且工艺简单可控。
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1.一种CeO2 QDs@TiO2复合光催化剂，其特征在于：所述CeO2 QDs@TiO2复合光催化剂为以改性TiO2纳米棒为载体，通过原位沉积法将CeO2以量子点形式修饰于改性TiO2纳米棒表面制得的纳米棒状结构。
2.根据权利要求1所述的CeO2 QDs@TiO2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的CeO2 QDs@TiO2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，将TiO2粉末加入氢氧化钠溶液中后超声处理，然后加入H2O2溶液搅拌，将混合液经水热反应后制得改性TiO2纳米棒。
4.根据权利要求3所述的CeO2 QDs@TiO2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，将混合液放入反应釜中进行水热反应，水热反应的温度为170-200℃，反应时间为24-48h。
5.根据权利要求4所述的CeO2 QDs@TiO2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，TiO2与氢氧化钠溶液的质量比为1:90-110，H2O2溶液中H2O2的质量百分数为20-40％。
6.根据
7.根据权利要求6所述的CeO2 QDs@TiO2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中,加入氨水至溶液pH为9。
8.根据权利要求2所述的CeO2 QDs@TiO2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，焙烧温度为350-450℃。
9.根据权利要求8所述的CeO2 QDs@TiO2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，将混合粉末置于高温管式炉中，在空气气氛下以5℃/min的升温速率升温至350-450℃并保温1.5-2.5h。
...【技术特征摘要】
1.一种ceo2 qds@tio2复合光催化剂，其特征在于：所述ceo2 qds@tio2复合光催化剂为以改性tio2纳米棒为载体，通过原位沉积法将ceo2以量子点形式修饰于改性tio2纳米棒表面制得的纳米棒状结构。
2.根据权利要求1所述的ceo2 qds@tio2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的ceo2 qds@tio2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中，将tio2粉末加入氢氧化钠溶液中后超声处理，然后加入h2o2溶液搅拌，将混合液经水热反应后制得改性tio2纳米棒。
4.根据权利要求3所述的ceo2 qds@tio2复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中，将混合液放入反应釜中进行水热反应，水热反应的温度为170-200℃，反应时间为24-48h。
5.根据权利要求4所述的ceo2 qds@tio2复合光催化剂的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡广，赵二华，余云飞，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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