[发明专利]一种硝酸表面改性La掺杂TiO2

权利要求书

1.一种硝酸表面改性La掺杂TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤1：按体积比，钛酸四丁酯：无水乙醇a=1:(2-6)，量取钛酸四丁酯，在15~25℃恒温磁力搅拌条件下，将钛酸四丁酯加入到无水乙醇a中，磁力搅拌持续20-30 min，得到淡黄色混合溶液A；

步骤2：按体积比 蒸馏水：无水乙醇b：硝酸溶液=1.5:(5-20):(0.5-0.7)，按质量比 六水合硝酸镧晶体中La：钛酸四丁酯中Ti=1:(20-100)，称取六水合硝酸镧晶体置于烧杯中，按顺序加入无水乙醇b、蒸馏水和硝酸溶液，搅拌混合均匀得到澄清透明溶液B；

步骤3：在25℃恒温条件下，将溶液B以20-30滴/min的速度滴入溶液A，在滴加的过程中保证溶液A处于搅拌状态，反应过程中加入硝酸溶液，调节保证混合溶液pH=1.00~3.00，完成溶液A加入，得到淡黄色溶胶C，所述的溶液A搅拌速度为800-1000 rpm；

步骤4：淡黄色溶胶C在25℃恒温条件下静置陈化6h ~ 24h，得到透明淡黄色凝胶D；

步骤5：将凝胶D置于82-95℃真空恒温干燥箱干燥10-12h，得到干凝胶，干凝胶置于真空马弗炉内于360℃-500℃条件下焙烧1.5-2h，得到La掺杂TiO₂；

步骤6：将La掺杂TiO₂研磨，过200目筛网；

步骤7：将过筛网后的淡黄色粉末于25℃下，浸渍在0.1mol/L ~ 1mol/L硝酸溶液中，浸渍时间为4~12 h；

步骤8：将浸渍后的La掺杂TiO₂置于82-95℃真空恒温干燥箱干燥2h~4h，得到硝酸表面改性La掺杂TiO₂光催化剂，比表面积102.7-116.9m²/g，平均孔径4.2-5.0nm，N₂吸附量52.2-59.5 cm³/g 标况，晶粒尺寸10.27-13.29nm；所述的硝酸表面改性La掺杂TiO₂光催化剂还原CO₂产物CH₄的产率为3.14-3.84μmol g^-1 h^-1，对CO₂的光催化还原效率为76.36%-94.27%。

2.根据权利要求1所述的硝酸表面改性La掺杂TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，硝酸溶液浓度为14-15mol/L。

3.根据权利要求1所述的硝酸表面改性La掺杂TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，硝酸溶液浓度为2.5-3.5 mol/L。

4.根据权利要求1所述的硝酸表面改性La掺杂TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤5中，焙烧温度为450℃。

5.根据权利要求1所述的硝酸表面改性La掺杂TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤8中，硝酸表面改性La掺杂TiO₂光催化剂中的TiO₂为锐钛矿型TiO₂。