[发明专利]一种利用季铵碱制备C;N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法有效
| 申请号： | 201810815017.0 | 申请日： | 2018-07-24 |
| 公开（公告）号： | CN109046421B | 公开（公告）日： | 2019-06-28 |
| 发明（设计）人： | 宋亮;王瑞凯;代鹏飞;张璐璐 | 申请（专利权）人： | 山东科技大学 |
| 主分类号： | B01J27/24 | 分类号： | B01J27/24;B01J37/34;B01J37/08;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F1/30;C02F101/30 |
| 代理公司： | 青岛智地领创专利代理有限公司 37252 | 代理人： | 陈海滨 |
| 地址： | 266590 山东省青岛*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 催化材料 共掺杂 纳米管 制备 纳米管材料 季铵碱 催化剂 洗涤 污染物 聚四氟乙烯内衬 焙烧 无机酸水溶液 磁力搅拌器 光催化降解 催化降解 催化作用 氮气氛围 高浓度碱 恒温加热 染料废水 染料溶液 室温条件 壁结构 层状管 反应釜 染料 抽滤 | ||
1.一种利用季铵碱制备C,N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)钛酸纳米管前驱体的制备
将P25分散在高浓度碱的水溶液中，磁力搅拌器充分搅拌后置于带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，恒温加热一定时间后，经过滤、洗涤，将所得产物与无机酸水溶液混合，充分搅拌反应一定时间后，经过滤、洗涤、干燥后得到带有层状管壁结构的H2Ti3O7纳米管材料；
(2)量取一定量的蒸馏水倒入烧杯中，加入一定量的R4NOH水溶液，使用HNO3调节其pH值，加入H2Ti3O7纳米管，超声一段时间后，在室温条件下再对其进行磁力搅拌一段时间后，抽滤，干燥，氮气氛围下焙烧，制备得到C,N共掺杂纳米管/棒催化材料，其通式为x:y:z-a℃-TiO2NTs/NRs，其中x:y:z为Ti:N:C的原子比，a为焙烧温度，NTs为纳米管，NRs为纳米棒；
H2Ti3O7纳米管材料的层状管壁结构的层与层之间距离为0.5-0.8nm；
步骤(2)中Ti:N:C的原子比x:y:z为20：(1-15)：(1-10)。
2.根据权利要求1所述的一种利用季铵碱制备C,N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法，其特征在于，步骤(1)中的高浓度碱的水溶液为NaOH水溶液和/或KOH水溶液；高浓度碱的水溶液中的OH-离子的浓度为5-15mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种利用季铵碱制备C,N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法，其特征在于，步骤(1)中的无机酸水溶液为HCl水溶液、HNO3水溶液和/或CH3COOH水溶液；无机酸水溶液中的H+离子浓度为0.05-0.5mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种利用季铵碱制备C,N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法，其特征在于，步骤(1)所制备得到的H2Ti3O7纳米管材料的管内径为4.6nm，外径为10.12nm。
5.根据权利要求1所述的一种利用季铵碱制备C,N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法，其特征在于，步骤(2)中R4NOH中的R为脂烃基；所述脂烃基为甲基。
6.根据权利要求1所述的一种利用季铵碱制备C,N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法，其特征在于，步骤(2)中焙烧温度a为250-850℃。
7.根据权利要求1所述的一种利用季铵碱制备C,N共掺杂纳米管/棒催化材料的方法，其特征在于，Ti:N:C的原子比x:y:z为20：1：4。
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