聚乙烯膜负载型铁、氮共掺杂二氧化钛光催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及二氧化钛光催化领域，具体地说涉及一种膜负载型共掺杂二氧化钛光催化领域。本发明专利技术提供了一种柔性载体（ＬＤＰＥ膜）负载型铁、氮共掺杂ＴｉＯ２催化剂的制备方法。该催化剂由活性组分和载体组成，其特征在于：该负载型催化剂以铁、氮共掺杂的二氧化钛为活性组分负载载在低密度聚乙烯膜载体上。所述的光催化剂的制备方法为溶胶－凝胶法，催化剂的负载方法为浸渍沉淀－热处理法。在可见光照射下具有良好的光催化氧化性，并且制备工艺简单，可反复多次使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米二氧化钛光催化领域，特别涉及铁、氮共掺杂纳米二氧化钛粉末制备及其低密度聚乙烯(LDPE)膜负载
该方法制备出的催化剂特别适用于可见光照射下催化降解二苯胺，达到较高的降解率。
技术介绍
纳米二氧化钛具有高比表面积、高密度、表面晶格缺陷以及高比表面能等特点，具有化学性质稳定、无毒、催化活性高、反应速度快、对有机物的降解选择性低且能使之彻底矿化、无二次污染等优点，有着广泛的应用前景。当能量大于Ti(^禁带宽度的光照射半导体时，光激发电子跃迁到导带，形成导带电子，同时，在价带留下空穴，由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，它们能在电场作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应，或者被表面晶格缺陷俘获，空穴和电子在催化剂粒子内部或表面也可能直接复合，空穴能够同吸附在催化剂粒子表面的0H—或H20发生作用生成高活性自由基，能够无选择地氧化各种有机物并使之矿化。 由于纳米Ti02(锐钛矿)是半导体型光催化材料，它的禁带宽度为3. 2eV，使得只有波长等于或小387. 5nm的紫外光才能使之激发显示催化活性，而太阳光中紫外光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜负载型掺杂改性的二氧化钛光催化剂及其制备方法，其特征在于该催化剂以铁、氮共掺杂改性的二氧化钛为活性组分，负载于低密度聚乙烯薄膜上；它采用溶胶－凝胶法制备粉末状的二氧化钛催化剂，对其进行铁、氮两种元素的同时共掺杂改性，掺杂之后将制得的粉末状催化剂再通过浸渍沉淀和热处理法均匀负载于低密度聚乙烯膜上，从而得到具有可见光活性的低密度聚乙烯膜负载型光催化剂；将制备出的膜负载型Ｆｅ／Ｎ－ＴｉＯ↓［２］催化剂应用于光催化降解实验，以长弧氙灯为光源，二苯胺为目标降解物进行光催化降解处理，取得了较好的效果。

【技术特征摘要】
一种膜负载型掺杂改性的二氧化钛光催化剂及其制备方法，其特征在于该催化剂以铁、氮共掺杂改性的二氧化钛为活性组分，负载于低密度聚乙烯薄膜上；它采用溶胶-凝胶法制备粉末状的二氧化钛催化剂，对其进行铁、氮两种元素的同时共掺杂改性，掺杂之后将制得的粉末状催化剂再通过浸渍沉淀和热处理法均匀负载于低密度聚乙烯膜上，从而得到具有可见光活性的低密度聚乙烯膜负载型光催化剂；将制备出的膜负载型Fe/N-TiO2催化剂应用于光催化降解实验，以长弧氙灯为光源，二苯胺为目标降解物进行光催化降解处理，取得了较好的效果。2. 根据权利要求1所述的膜负载型掺杂改性的二氧化钛光催化剂，其特征在于该催化剂分别以硝酸铁和尿素为铁源和氮源制备成共掺杂的二氧化钛。3. 根据权利要求1所述的膜负载型掺杂改性的二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于它以溶胶_凝胶法制备铁、氮共掺杂的二氧化钛光催化剂。4. 根据权利要求1所述的膜负载型掺杂改性的二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于它分别以硝酸铁和尿素为铁源和氮源，进行铁和氮的同时掺杂，而没有先后顺序之分。5. 根据权利要求4所述的膜负载型掺杂改性的二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于铁、氮同时共掺杂Ti02粉末催化剂的制备包括如下所述步骤(1)在剧烈搅拌条件下将钛酸四丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖羽堂，李志花，许双双，张永来，张飞白，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]