钨氮二元共掺杂纳米TiO2光催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于纳米光催化材料领域，特别是涉及一种钨氮(W，N)二元共掺杂纳米TiO2光催化剂及其制备方法。采用溶胶-凝胶和机械合金化法联用的两步法来合成(W，N)二元共掺杂纳米TiO2光催化剂。其中，W和N的掺杂量可以调控。本发明专利技术所述的制备方法制备的(W，N)-TiO2光催化剂具有良好的可见光吸收性能，在可见光区的吸收带边可以延伸至650nm，可显著提高该TiO2材料的光量子效率。同时，(W，N)二元共掺杂纳米TiO2在可见光下显示出了优异的光催化性能，超过国际知名的TiO2商品P25。本发明专利技术可解决现有技术中TiO2上负载WO3时吸收光谱的范围主要仍在紫外光区等问题，获得在可见光下具有高的光吸收性能和催化活性的纳米TiO2光催化剂。本发明专利技术的制备方法简单，具有工业化前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米光催化材料领域，特别是涉及一种钨氮(W，N) 二元共掺杂且在可见光下具有光催化活性的纳米TW2光催化剂及其制备方法。
技术介绍
TiO2光催化剂因其光催化效率高、化学稳定性强、无毒性和成本低等优异的物理、 化学性能，在能源和环保领域有着巨大的潜在应用价值。目前，其在太阳能染料敏化电池 (DSSC)、自清洁材料、杀菌材料和环境污染治理等方面的应用已初具规模。然而，由于TiA 是一种宽禁带的半导体，只有波长短、能量高的紫外光才能被TiO2吸收，这就极大地限制了 TiO2的广泛应用。在当今这一能源短缺、环境污染严重的时代，人类千方百计地利用自然能源，尤其是绿色清洁、取之不尽、用之不竭的太阳能。如果能够设法改变TiO2的能带结构，使其在可见光，尤其是太阳光的照射下即可被激发，则TiO2光催化剂将会在能源和环境领域得到广泛应用，为人类带来无尽的福音。近年来，世界各国很多科学家们都将TiO2光催化的研究重点转移到了对其可见光化的研究领域。为了使TiA吸收可见光，研究者采用了各种各样的方法，包括金属离子掺杂、半导体耦合、表面超强酸化、制备特殊形貌(如介孔材料) 和染料敏化等。其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钨氮二元共掺杂纳米TiO2光催化剂，其特征在于由钨元素和氮元素共掺杂的纳米TiA光催化剂，纳米TW2光催化剂中钨元素掺杂量占0.5 IOwt %，氮元素掺杂量占 2. 64 5. 42at%o2.按照权利要求1所述的钨氮二元共掺杂纳米T^2光催化剂的制备方法，其特征在于采用溶胶-凝胶法和高能球磨法连用的两步法来掺杂钨元素和氮元素；第一步，采用溶胶-凝胶法制备W掺杂的纳米T^2光催化剂；第二步，采用高能球磨法将氮元素掺入W掺杂的纳米TiO2光催化剂中得到(W，N) 二元共掺杂的纳米TiO2光催化剂。3.按照权利要求2所述的钨氮二元共掺杂纳米TW2光催化剂的制备方法，其特征在于，第一步，采用溶胶-凝胶法制备w掺杂的纳米TiA光催化剂，具体的操作步骤是(1)先将17 44mL钛的前躯体加入34 88mL乙醇中，搅拌30分钟，直到混合均勻；(2)加入0.7 1. 4mL浓度为70wt%的浓硝酸调节pH值1. 5 2，得到均勻溶液A ；(3)将3.6 7. 2mL浓度为0. 5 IOwt^钨的无机盐水溶液在剧烈搅拌的条件下逐滴加入溶液A中，形成溶胶；其中，钨的无机盐水溶液用量以钨元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈艳芳，崔新宇，熊天英，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：