[发明专利]一种Pt/NH4

说明书

本发明公开了一种Pt/NH₄TiOF₃多孔沙琪玛结构光催化剂，其特征在于，所述光催化剂具有多孔沙琪玛结构，所述Pt/NH₄TiOF₃由一步溶剂热反应制备；将氟化铵、硫酸钛和氯铂酸溶于一缩二丙二醇和醋酸中得到混合溶液，在内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中进行水热反应。反应结束后，将所得产物离心洗涤并干燥，得到Pt/NH₄TiOF₃多孔沙琪玛结构。本发明所述方法采用一步反应完成，工艺简单，制备成本低；该方法所制备的Pt/NH₄TiOF₃多孔沙琪玛结构光催化剂比表面积高、Pt的分散性容易控制。对光催化分解水制氢具有很好的光催化活性，对水溶液中有机染料也具有很好的光催化降解性能。

技术领域

本发明属于光催化剂材料领域，涉及一种Pt/NH₄TiOF₃光催化剂，具体地说，是涉及一种Pt/NH₄TiOF₃多孔沙琪玛结构光催化剂。

背景技术

Pt是一种传统的催化材料，具有优异的物理和化学性能，在电催化，光催化，太阳能电池等领域都有广泛的应用。但作为贵金属，Pt资源稀少，价格昂贵，而且有关稳定性、抗硫性能等问题也亟待解决，这些问题限制了贵金属Pt催化剂的应用。而且随着研究的深入，人们发现纳米尺寸的催化剂颗粒在实际应用中难以操作，而且由于纳米催化剂颗粒小、比表面积大、热力学不稳定，在使用过程或热处理中易于团聚凝结使颗粒长大，可导致分散度下降，活性降低。为了提高纳米催化剂的分散稳定性和实用性，将贵金属于其它材料复合，能有效促进光生载流子的分离,抑制光生电子空穴对的复合,提髙光催化活性。同时可以提高铂的利用率，减少贵金属的用量，降低使用成本。氟氧钛酸铵是一种半导体材料，其表面存在很多孔洞，使其孔隙率很大，有利于光催化作用。将Pt与氟氧钛酸铵复合，可以有效地控制半导体能级和物理性质，由于金属铂高效的分散在氟氧钛酸铵的表面，因此需要很少量的铂即可捕获光生电子，抑制光生电子空穴对的复合，提高了铂的利用率和光催化活性。

中国发明专利CN201410015903.7和CN201410252180.2分别公开了一种三氟氧钛酸铵的制备方法。通过显露{001}晶面的三氟氧钛酸铵的拓扑转化反应可以得到TiO₂，并使{001}晶面很好的保留下来，{001}晶面显露的TiO₂呈现更高的光催化活性。目前，尚未提供一步法制备Pt/NH₄TiOF₃多孔沙琪玛结构光催化剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题，提供一种Pt/NH₄TiOF₃多孔沙琪玛结构光催化剂，所述Pt/NH₄TiOF₃多孔沙琪玛结构比表面积大、多孔孔径和Pt的分散性容易控制，所述光催化剂制备方法简单，反应条件较温和；本发明采用以下技术方案予以实现：

一种Pt/NH₄TiOF₃多孔沙琪玛结构光催化剂，其特征在于，所述光催化剂具有多孔沙琪玛结构，所述Pt/NH₄TiOF₃由一步溶剂热反应制备，具体包括下述步骤：

(1)取1-2ml一缩二丙二醇溶于水，依次加入25-30ml醋酸，0.2-0.5g氟化铵，0.12-36 g硫酸钛，2-20mg氯铂酸得到混合溶液；

(2)将步骤(1)所得混合液转移到内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜中，在120-180℃恒温反应3-12h；

(3)将步骤(2)所得反应液自然冷却到室温，离心，分别用去离子水和乙醇重复洗涤二遍，获得到Pt/NH₄TiOF₃沉淀物；