[发明专利]一种改性钛酸锶的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明涉及一种改性钛酸锶的制备方法，将非酮有机溶剂加入含钛的化合物和柠檬酸中搅拌至完全溶解形成溶液A，再将硝酸锶加入蒸馏水搅拌至完全溶解形成溶液B，将溶液B缓慢加入溶液A之中，溶液A中钛离子和溶液B硝酸锶摩尔比为1:1～1:2，搅拌均匀后形成粘稠状凝胶，放入烘箱干燥，直至形成浅黄色固体C；经600～1000℃下煅烧0.5～1.5小时即可。经本发明制备方法所制备的改性钛酸锶，是一种碳酸锶修饰的钛酸锶，光催化活性较高，去除一氧化氮的效率更高。

技术领域

本发明属于光催化纳米材料领域，涉及一种改性钛酸锶的制备方法及其产品和应用。

背景技术

氮氧化物(NO_X)是化学工业、国防工业、电力工业以及锅炉和内燃机等排放气体中的有毒气体之一，是造成大气污染的主要污染源。随着现代工业的发展和机动车总量不断上升，人类向大气中排放的NOx(95％为NO)越来越多。NO_X的去除主要有三种方法，分别是溶液吸附法、固体吸附法和催化反应法。光催化技术是近几年发展起来的一项空气净化技术，在解决这些问题方面具有成本低、环境友好等特点，在NO去除方面越来越引起人们的关注。

钛酸锶(SrTiO₃)是一种典型的钙钛矿型半导体光催化剂，具有超导性、半导性、气敏性、热敏性及光敏性，界电损耗低、色散频率高，另外还有高介电常数、低电损耗等优点；SrTiO3颗粒在近紫外光范围分解一氧化氮表现出较好的性能，但是，未经改性的SrTiO₃在光催化剂去除NO的过程中却存在活性不高和二次污染(去除产物为NO₂)等问题。经过不断的实验研究，科研人员发现在催化剂表面负载贵金属(Ag、Pt、Pd)可以提高SrTiO₃光催化去除NO的活性，又能将NO彻底氧化为NO₃^-。然而，这些方法在解决活性不高和二次污染问题的同时又引来了两个新的问题。第一个问题是贵金属一方面价格昂贵，不利于实际使用；另一方面贵金属容易从光催化剂表面脱落从而造成环境污染。第二个问题是NO₃^-容易吸附在光催化剂的活性位点上引起光催化剂失活。因此，寻找一种既能高效彻底氧化NO，又能有效缓解催化剂失活的光催化剂是非常亟需的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种简捷的一步固相法合成改性钛酸锶的制备方法，本发明的目的之二在于提供一种具有高效去除一氧化氮性能的改性钛酸锶，这种经一步煅烧合成碳酸锶修饰的钛酸锶在紫外光下去除一氧化氮的性能优于纯相钛酸锶。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种改性钛酸锶的制备方法，所述制备方法为以下步骤：

a、将非酮有机溶剂加入含钛的化合物和柠檬酸中搅拌至完全溶解形成溶液A，所述溶液A中钛离子摩尔浓度为1-2mol/L，所述钛离子和柠檬酸的摩尔比为1：1；

b、将硝酸锶加入蒸馏水搅拌至完全溶解形成溶液B，所述溶液B中硝酸锶的摩尔浓度为1-2mol/L；

c、将溶液B缓慢加入溶液A之中，溶液A中钛离子和溶液B硝酸锶摩尔比为1:1～1:2，搅拌均匀后形成粘稠状凝胶，放入烘箱干燥，直至形成浅黄色固体C；

d、将步骤c中浅黄色固体C在600～1000℃下煅烧0.5～1.5小时。

进一步，所述含钛的化合物为钛酸四丁酯。

进一步，所述非酮有机溶剂为无水乙醇。

进一步，所述干燥温度为60～100℃。

进一步，所述干燥温度为80℃。

进一步，所述煅烧的温度为900℃，所述煅烧的时间为1小时。