[发明专利]一种混晶二氧化钛光催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化钛纳米催化剂及其制备方法，属于催化技术领域，更加具体的是本发明提供了一种具有高催化活性的混晶二氧化钛纳米粉体光催化剂的制备方法以及提高混晶催化剂活性的方法。

背景技术

在“低碳”盛行的今天，能源短缺和环境污染已然成为当今世界面临的主要问题，我国更是将“节能减排”作为目标纳入十二五计划。在诸多举措中，半导体光催化技术格外引人注目，通过直接利用包括太阳光在内的各种途径的紫外光，在室温条件下即能将各种有机或无机污染物彻底的降解和矿化，该项技术具有能耗低、易操作、除净度高等特点，尤其在一些特殊污染物的处理方面，光催化技术有着其他技术无法比拟的优点；作为一项前沿技术更具广阔的应用前景。2001年,该项技术首次应用到美国空间站的空气净化，日前上海世博会中国航空馆的建筑表面也为其提供了展示空间。

上世纪70年代，Fujishima和Honda发现受紫外光激发的金红石相二氧化钛单晶电极能在常温下使水分解；随后人们相继发现受紫外光激发的二氧化钛能使水中的联苯、氰化物等有毒物质降解，并提出了将光催化技术用于环境净化的建议，此后，治理环境污染便成为半导体光催化领域中最为活跃的研究方向。在诸多半导体光催化剂中，二氧化钛是迄今为止最好的，有关它的研究一直处于核心地位。二氧化钛不仅具有较高的催化活性和较强的氧化能力，同时也具备了无毒，低成本，稳定性好等优点。

研究发现，二氧化钛的光催化活性由许多因素共同决定，如结晶度、缺陷、比表面、表面酸性等，但普遍认为最为重要的决定因素是晶型。常用的TiO₂有两种晶型，即锐钛矿型和金红石型，光催化反应中，锐钛矿型的氧化钛通常有着更好的表现。目前的商品氧化钛中，Degussa P25的光催化效果尤为突出，并常被用作评价某光催化剂的衡量标准，P25型二氧化钛是德国德固萨（degussa）公司通过四氯化钛氢火焰燃烧工艺生产的二氧化钛，其中锐钛矿相与金红石相的比例大约为4:1，在光催化方面，该混晶的活性往往超过纯相的二氧化钛，即存在着所谓的“混晶效应”。近年来，大量研究从模拟P25的组成入手，通过各种方式制备了具有不同组成、结构的混晶二氧化钛，在一定程度上提高了光催化活性，但对于在何种条件下能够产生“混晶效应”却始终没有一致的结论。因此，通过简单的方法制备高活性的混晶催化剂仍是需要解决的问题。

本发明所采用的参考资料：

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发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高催化活性的混晶二氧化钛光催化剂。本发明的目的通过以下技术措施实现：

它包括二氧化钛粉体颗粒，所述二氧化钛粉体颗粒为两种或两种以上不同晶型二氧化钛的混合物。

通过以上技术方案，本发明的光催化效果显著提高。

本发明的目的还在于提供以上混晶二氧化钛光催化剂的制备方法，本发明的目的通过以下技术措施实现：

它包括以下步骤：

1）          在常温下，将不同的二氧化钛（晶型A和晶型B）混合于分散剂溶剂中，晶型A与晶型B的质量比为1～100；

2）          超声分散10～60分钟；

3）          继续搅拌0.5～2小时；