[发明专利]一种复合光触媒溶胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米溶胶催化材料及其制备领域，具体涉及一种复合光触媒溶胶，及该复合光触媒溶胶的制备方法。

背景技术

人类在享受着工业文明带来的优越物质生活的同时，也在品尝其带来的环境污染的恶果，尤其是发展中国家最为严重。世界各国的科学家们经过不懈的努力，发现二氧化钛溶胶具有无毒、杀菌、自清洁、光降解有机污染物等功效。然而其较窄的禁带宽度限制了其光响应范围且电子空穴易复合，抑制了其光催化活性。

为了进一步提高溶胶的催化活性，研究者提出了多种改性方案。研究员经过大量实验发现，不同氧化物的导电位置不同，光电子会注入较低的导带，使光生电子-空穴有效分离，从而提高光催化活性。导电溶胶，因其优良的电子传输性能，可有效促进半导体光生载流子的分离，受到了研究者的广泛关注。浙江大学中请的，公开号为101032686的专利涉及了一种氧化锡氧化钛原位复合溶胶的制备方法，使复合溶胶具有有效增强的催化效果。氧化锡纳米材料，具有粒径小，比表面积大的优点，但其较低的导电率，极大限制了其光电性能的发展。施利毅课题组中请公开一种纳米掺杂氧化锡导电溶胶的制备方法专利公开号101580270，通过离子掺杂，成功调控了氧化锡的非化学计量比性缺陷，达到了优化光电性能的目的。本发明在此基础上设计纳米掺杂氧化物导电溶胶与二氧化钛复合光触媒溶胶，利用导电溶胶的高效电子传输性能，配合半导体复合异质结构优秀的光生电子空穴分离能力，有效提高了复合溶胶的光催化活性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种复合光触媒溶胶，通过复合两种能级匹配的半导体，获得较高的量子效率，提高材料的光催化性能。本发明还提供该复合光触媒溶胶的制备方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种复合光触媒溶胶，其由纳米掺杂氧化物溶胶和二氧化钛纳米溶胶制成，其中，所述纳米掺杂氧化物溶胶与二氧化钛纳米溶胶的摩尔比为1∶1～64。

所述二氧化钛纳米溶胶的制备方法，参照公开号为101791546A的专利中，所记载的技术方案。

所述纳米掺杂氧化物溶胶为掺氟氧化锡溶胶，掺锑氧化锡溶胶，氟锑共掺杂氧化锡溶胶，氧化铟锡溶胶其中一种。

所述纳米掺杂氧化物溶胶为掺氟氧化锡溶胶，掺锑氧化锡溶胶，氟锑共掺杂氧化锡溶胶和氧化铟锡溶胶的制备方法，参照公开号为101580270A的专利中，所记载的技术方案。

复合光触媒溶胶pH值为6～8。

复合溶胶的粒径分布为10～20nm。

复合溶胶的固含量为10～30wt％。

一种上述复合光触媒溶胶的制备方法，其包括以下步骤：

(1)按摩尔比为1∶1～64，分别称量纳米掺杂氧化物溶胶与二氧化钛纳米溶胶；

(2)将步骤1所称量的纳米掺杂氧化物溶胶与二氧化钛纳米溶胶混合，并分散到水中；

(3)将步骤(2)所制得的水溶液，移至高压反应釜中，在100～200℃条件下，反应10～18小时，得到复合光触媒溶胶。

所述纳米掺杂氧化物溶胶为掺氟氧化锡溶胶，掺锑氧化锡溶胶，氟锑共掺杂氧化锡溶胶，氧化铟锡溶胶其中一种。

所述复合光触媒溶胶pH值为6～8。

所述复合溶胶的粒径分布为10～20nm。

所述复合溶胶的固含量为10～30wt％。

本发明的有益效果是：

(1)本方法制备的复合光触媒溶胶，粒径均一，分散性好，稳定性高。

(2)本发明方法制备的复合光触媒溶胶，通过复合两种能级匹配的半导体，获得了较高的量子效率，提高了材料的光催化性能。

(3)本发明方法制备的复合光触媒溶胶，提高了复合溶胶的导电性，获得高效的电子的传输性能和抗静电性能。

(4)本发明制备条件温和，制备工艺简单，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为实例2中FTO/TiO₂复合光触媒溶胶的XRD图。

图2为实例2中FTO/TiO₂复合光触媒溶胶的TEM图。

具体实施方式

实施例1：本实施例提供的复合光触媒溶胶，其由纳米掺杂氧化物溶胶和二氧化钛纳米溶胶制成，其中，所述纳米掺杂氧化物溶胶与二氧化钛纳米溶胶的摩尔比为1∶1～64。

所述纳米掺杂氧化物溶胶为掺氟氧化锡溶胶，掺锑氧化锡溶胶，氟锑共掺杂氧化锡溶胶，氧化铟锡溶胶其中一种。

复合光触媒溶胶pH值为6～8。