铁、钴、氮共掺杂改性TiO2/SO42-可见光光催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁、钴、氮共掺杂改性TiO2/SO42-可见光光催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)混合液A配制；(2)离子混合液B配制；(3)维持室温条件，将混合液B缓慢滴加到混合液A中，滴加过程中继续搅拌，形成红褐色溶胶；(4)将陈化后的凝胶放入烘箱在60～80℃下烘干6～7h，形成红色颗粒；(5)将烘干后的红色颗粒放在研钵中研磨成细粉，置于马弗炉中以1℃/min～15℃/min升温到400～550℃，煅烧3h得到锐钛矿型Fe-Co-N-TiO2/SO42-可见光光催化剂。本发明专利技术改性的TiO2/SO42-以工业级钛酸异丙酯为钛源成本低廉，室温下发生溶胶凝胶过程，反应条件温和。发明专利技术的光催化剂在可见光的响应范围＞600nm，满足工业应用的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米二氧化钛可见光催化剂的制备领域，特别是涉及一种铁、钴、氮共掺杂改性Ti02/S042—可见光光催化剂的制备和应用。
技术介绍
二氧化钛(TiO2)由于其价廉、无毒、化学性质稳定、光催化活性高等被广泛应用于光催化领域，TiO2光催化在环境、能源逐渐发挥着重要作用。但纳米二氧化钛(3.2ev)禁带宽度比较大，只能吸收< 380nm的紫外光，而紫外光仅占自然光的4.0%左右，太阳能利用率极低；此外表面电子和空穴之间极强的复合效应对纳米二氧化钛的光催化性能有着严重的影响。因此，对二氧化钛进行改性以增大纳米二氧化钛对可见光的响应范围和降低电子与空穴的复合成为当今乃至今后的研究重点。关于纳米二氧化钛改性，研究者常采用表面沉积金属及金属氧化物，半导体复合，掺杂金属、非金属、金属和非金属共掺杂，染料敏化等方法。文献研究表明金属和非金属共掺杂能够有效地扩大其可见光响应能力，抑制电子和空穴的结合，进而有效增强其光催化性能。CN102500373专利报道了铁氮共掺杂二氧化钛光催化性能远远高于铁或氮单独掺杂的TiO2,因掺杂氮能够使TiO2响应光发生红移，掺杂铁可以抑制电子与空穴复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁、钴、氮共掺杂改性TiO2/SO42?可见光光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)混合液A配制：在室温条件下快速搅拌正丙醇，将工业级钛酸异丙酯从分液漏斗滴加到正丙醇中，维持钛酸异丙酯与正丙醇的体积比为1∶3，搅拌混合成浅黄色透明溶液，滴加浓硫酸和乙酰丙酮水解抑制剂，搅拌后得到混合液A；(2)离子混合液B配制：按照Fe、Co、N与TiO2的重量比为Fe：TiO2＝0.1～15wt％、Co：TiO2＝0.1～8.0wt％、N：TiO2＝0.1～15wt％称取铁源、钴源、氮源，将铁源、钴源、氮源溶解到高纯水中形成黄褐色透明的混合液B；(3)混合液A搅拌至混合均匀，维持室温条件，将...

【技术特征摘要】
1.一种铁、钴、氮共掺杂改性Ti02/S042-可见光光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)混合液A配制:在室温条件下快速搅拌正丙醇，将工业级钛酸异丙酯从分液漏斗滴加到正丙醇中，维持钛酸异丙酯与正丙醇的体积比为1: 3，搅拌混合成浅黄色透明溶液，滴加浓硫酸和乙酰丙酮水解抑制剂，搅拌后得到混合液A ; (2)离子混合液B配制:按照Fe、Co、N与TiO2的重量比为Fe=TiO2 = 0.1 15wt%、Co =TiO2 = (λ I 8.0wtN =TiO2 = (λ I 15 丨％称取铁源、钴源、氮源，将铁源、钴源、氮源溶解到高纯水中形成黄褐色透明的混合液B ; (3)混合液A搅拌至混合均匀，维持室温条件，将混合液B缓慢滴加到混合液A中，滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑峰，王剑平，董贺新，卫冬燕，张亚非，韩丽，张守恒，赵金海，张忠坤，郭国伟，王达菲，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：