[发明专利]一种血红素掺杂二氧化钛光催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种血红素掺杂二氧化钛光催化剂的制备方法。

背景技术

二氧化钛因其强氧化能力、无毒、强抗腐蚀性能等而在光催化降解有机污染物的方面具有很大的应用潜力，但是二氧化钛光响应范围较窄，光催化效率低，提高光催化效率很大程度上取决于光催化剂的掺杂。在二氧化钛光催化剂的掺杂制备过程中，催化剂的掺杂和制备条件非常重要的，制备过程影响着后期光催化降解的效果，而催化剂的掺杂成分极大地影响着光催化的效率以及对可见光的利用率。

发明内容

本发明设计了一种血红素掺杂的二氧化钛光催化剂的制备方法，其解决的技术问题是二氧化钛光催化剂在可见光区(420-780nm)的光催化效率低的问题。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种血红素掺杂二氧化钛可见光区(420-780nm)高效光催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将去离子水、冰醋酸、无水乙醇混合配成溶液A；步骤2、将钛酸异丙酯与无水乙醇配成溶液B；步骤3、将溶液B逐滴缓慢加到溶液A中同时充分搅拌防止钛盐水解的过快而团聚；步骤4、加入溶于浓氨水十倍稀释液中的血红素；步骤5、搅拌均匀后超声10min；步骤6、步骤5所得物在水热釜中反应，在150℃的条件下反应8h；步骤7、将步骤6所得物抽滤并分别用无水乙醇和去离子水清洗两次；步骤8、45℃下在真空干燥箱中干燥18h；步骤9、将步骤8中得到的固体研磨得到掺杂了血红素的二氧化钛光催化剂。

步骤1中去离子水和无水乙醇的体积比为1∶3。

步骤2中钛酸异丙酯和无水乙醇的体积比为1∶4。

步骤3中溶液滴加速度需缓慢，并用磁力搅拌器进行充分分散。

步骤4中血红素溶液在混合液形成均匀胶状后加入并充分混匀。

步骤5中将混合物超声震荡10min以达到分散混匀的效果。

一种血红素掺杂二氧化钛光催化剂光催化降解罗丹明b溶液的方法，包括以下步骤：步骤10、使用上述血红素掺杂二氧化钛光催化剂制备方法制得的二氧化钛光催化剂与罗丹明溶液混合；步骤11、避光条件下搅拌30min；步骤12、在氙灯下可见光(420-780nm)照射2h，并保持温度在17-20℃间，每15min抽样过滤测量吸光度及pH值。

一种血红素掺杂二氧化钛光催化剂光催化降解罗丹明b溶液，其特征在于：使用了上述血红素掺杂二氧化钛光催化剂制备方法制得的血红素掺杂型二氧化钛光催化剂。

附图说明

图1是本发明二氧化钛光催化剂制备方法制得的光催化剂降解效率与p25降解效率对比示意图。

具体实施方式

下面结合图1对本发明做进一步说明：

具体实施例：

本发明二氧化钛光催化剂的制备过程如下：

(1)取10ml去离子水和3ml冰醋酸与30ml无水乙醇混合；

(2)取15ml钛酸异丙酯与60ml无水乙醇混合；

(3)将步骤2中的混合物逐滴缓慢滴入到步骤1中；

(4)加入75mg溶于15ml氨水的血红素溶液；

(5)搅拌均匀后超声10min；

(6)水热反应釜中150℃反应8h；

(7)将混合物过滤，并用无水乙醇和去离子水清洗两次；

(8)真空干燥箱中45℃干燥18h；

(9)将固体研磨。

通过对罗丹明b溶液降解测试二氧化钛光催化剂的催化效率，2h后降解率达到84.2％，同时，p25降解效率仅为49.9％，降解的效率具体如图1所示。

本发明的有益效果：

本发明提出了一种血红素掺杂制备二氧化钛光催化剂的流程，通过该种方法制备的二氧化钛光催化剂具有以下特点：

1、制备过程简单；

2、提出了一种新的二氧化钛掺杂成分；

3、提高了光催化过程中可见光的利用率。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围。