[发明专利]一种Cs/Ti-Fe复合光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种Cs/Ti‑Fe复合光催化剂的制备方法，以二氧化钛，硝酸铯，硝酸铁，碳酸钠等原料通过水热处理，碱处理，煅烧等方法合成Cs/Ti‑Fe复合光催化剂。

技术领域

本发明涉及一种Cs/Ti-Fe复合光催化剂的制备方法，属于催化领域。

背景技术

自1972年日本学者Fujishima和Honaa等发现TiO₂:单晶电极可实现光催化分解水,以及纳米TiO₂:具有光催化降解有机物效应以来,以TiO₂:为代表的半导体光催化材料具有能够利用太阳光紫外波段能量,进行光催化降解有机物以及光解水制氢的独特优势,成为材料领域的关注热点。但是,TiO₂:(以锐铁矿晶型为例,带隙为3.2eV)只能吸收波长入380Inn范围内的紫外光,无法充分利用占太阳光谱约43%的可见光(400一750lun)能量,限制了它的广泛应用。我发明的种Cs/Ti-Fe复合光催化剂的制备方法，通过与硝酸铯，硝酸铁复合可以有效的解决利用效率问题，同时该方法制备简单，催化效果好。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种Cs/Ti-Fe复合光催化剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种Cs/Ti-Fe复合光催化剂的制备方法。包括以下步骤：

步骤1、称取二氧化钛粉末溶于去离子水中同时进行超声处理40min作为溶剂;

步骤2、然后称取的硝酸铯和硝酸铁溶于的上述制备的二氧化钛溶液中,50℃水浴搅拌处理2h直至溶质完全溶解;

步骤3、同时混合一定量的NaOH和Na₂CO₃于上述制备的二氧化钛溶液中，油浴40℃搅拌至溶质完全溶解；

步骤4、然后用胶头滴管吸取上述制备的NaOH和Na₂CO₃的混合溶液逐滴滴入硝酸铯，硝酸铁混合溶液中在30分钟内滴加结束,可发现乳白色的溶液产生红褐色絮状沉淀；

步骤5、然后转移到真空手套箱里，在往复式振荡器下震荡处理2h,同时进行紫外处理；

步骤6、然后滴加表面活性剂脂肪酸甘油酯，以每分钟30速度滴加，同时冰水浴搅拌处理；

步骤7、冰水浴处理结束后，转移到聚四氟乙烯的反应釜里，以5℃/min的速度升温到200℃，在氮气气氛下在反应5h;

步骤8、水热反应结束后停止加热,反应釜自然冷却到室温,取出的样品分别用去离子水、乙醇依次洗涤5-8次,然后在真空干燥箱中在120℃下干燥24h；

步骤9、然后在管式炉里进行煅烧处理：首先在CO₂气氛下150℃，0.4kpa下煅烧处理2h,然后在氨气气氛下180℃，0.5kpa下煅烧处理3h,最后在氮气气氛下240℃，0.6kpa下煅烧处理4h,最终得到Cs/Ti-Fe复合光催化剂。

有益效果 : 本发明一种Cs/Ti-Fe复合光催化剂的制备方法。本发明通过将二氧化钛，硝酸铯，硝酸铁复合在一起可以有效改善单一二氧化钛催化效率低等问题，在制备过程中通过超声，紫外，不同气氛煅烧处理可以进一步提高其协同作用，以及可以得到高的比表面积，降低电子和空穴的复合几率,提高颗粒在污染物表面的吸附能力,显著提高了降解活性。其中实施例1 制取二氧化钛，硝酸铯，硝酸铁44：15:7的样（单位份）。二氧化钛44份，硝酸铯15份，硝酸铁7份。NaOH 10份，Na₂CO₃8份，表面活性剂脂肪酸甘油酯5份。实施例2制取二氧化钛，硝酸铯，硝酸铁54：18:6的样（单位份）。二氧化钛54份，硝酸铯18份，硝酸铁6份。其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。制得的Cs/Ti-Fe复合光催化剂催化效果最好。