[發明專利]核－殼型TiO2/ZnO光催化劑的制備方法及應用無效
| 申請號： | 200810063999.9 | 申請日： | 2008-02-15 |
| 公開（公告）號： | CN101224418A | 公開（公告）日： | 2008-07-23 |
| 發明（設計）人： | 鞠春華;王福平 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | B01J23/06 | 分類號： | B01J23/06;B01J21/06;B01J35/02 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 | 代理人： | 韓末洙 |
| 地址： | 150001黑龍江*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 殼型 tio sub zno 光催化劑 制備 方法 應用 | ||
技術領域
本發明涉及一種光催化劑的制備方法及應用。
背景技術
近些年來，應用太陽能作為一種主要的能源已經有很多年，但是這些研究應用遠遠沒有達到有效利用太陽能的作用，TiO2具有在光照條件下具有催化有機物分解的作用。但是，現有技術存在TiO2光催化劑帶隙較寬(Eg＝3.2eV，)，只有在波長為387nm的紫外線激發下，價帶電子才能躍遷到導帶上形成光生電子和空穴的分離。而且，由于光激產生的電子和空穴的復合，導致光量子效率很低等問題。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有光催化劑只有在波長為387nm的紫外線激發下，價帶電子才能躍遷到導帶上形成光生電子和空穴的分離的問題，提供了一種核-殼型TiO2/ZnO光催化劑的制備方法及應用。
本發明核-殼型TiO2/ZnO光催化劑制備方法的步驟如下：一、按Zn(CH3COO)2·2H2O與聚乙烯醇質量比為2∶1的配比將Zn(CH3COO)2·2H2O溶于重量濃度為4-6％的聚乙烯醇溶液中，在80-100℃的水浴、150-200r/min的轉速攪拌的條件下混合0.5-1小時，然后在100-120℃的條件下干燥1-2h，將干燥后的產物升溫到300℃保溫0.5-1小時，繼續升溫到400℃保溫0.5-1小時，再升溫到550℃保溫0.5-1小時，然后在空氣中冷卻至室溫；二、將1-2重量份的鈦酸四丁酯、4-5重量份的無水乙醇和0.1-0.3重量份的三乙醇胺混合攪拌1.5-2小時后，陳化0.5-1小時，按步驟一得到產物與鈦酸四丁酯質量比為2-4∶1的配比將步驟一的產物加入到陳化后的溶液中，攪拌至溶解，在100-120℃的條件下干燥1-2小時，然后在150-200℃條件下熱處理1.5-2小時，即得到核-殼型TiO2/ZnO光催化劑。
本發明制備的TiO2/ZnO殼核光催化劑涂敷于交聯乙烯、層狀鈣鈦礦、熔鹽結晶水和鹽或Al-Si材料上，作為TiO2/ZnO復合催化蓄能材料。
本發明的反應過程為在晶體內形成雜質缺陷，多出很多的正負電荷中心，使得TiO2的帶隙變窄，電子容易躍遷，TiO2中的電子能夠在普通光照條件下躍遷到導帶上，用于晶體內的雜質影響，使得光生電子可以有效地分離。
本發明利用改性后的TiO2/ZnO殼核光催化劑對有機物進行光催化產生相變熱達到蓄能的作用。通過TiO2/ZnO殼核光催化劑作用于其基底的蓄能材料，使得基底蓄能材料具有通過吸收太陽能后，通過固-固相變，達到蓄存能量的作用，從而達到提高利用太陽能的作用。對于固-固相變材料，它主要是通過晶體有序-無序結構轉變進行可逆地吸、放熱。它具有不生成液態，體積變化小，無腐蝕的優點。
附圖說明
圖1是TiO2的XPS能譜圖。圖2是ZnO的XPS能譜圖。
具體實施方式
具體實施方式一：本實施方式中核-殼型TiO2/ZnO光催化劑制備方法的步驟如下：一、按Zn(CH3COO)2·2H2O與聚乙烯醇質量比為2∶1的配比將Zn(CH3COO)2·2H2O溶于重量濃度為4-6％的聚乙烯醇溶液中，在80-100℃的水浴、150-200r/min的轉速攪拌的條件下混合0.5-1小時，然后在100-120℃的條件下干燥1-2h，將干燥后的產物升溫到300℃保溫0.5-1小時，繼續升溫到400℃保溫0.5-1小時，再升溫到550℃保溫0.5-1小時，然后在空氣中冷卻至室溫；二、將1-2重量份的鈦酸四丁酯、4-5重量份的無水乙醇和0.1-0.3重量份的三乙醇胺混合攪拌1.5-2小時后，陳化0.5-1小時，按步驟一得到產物與鈦酸四丁酯質量比為2-4∶1的配比將步驟一的產物加入到陳化后的溶液中，攪拌至溶解，在100-120℃的條件下干燥1-2小時，然后在150-200℃條件下熱處理1.5-2小時，即得到核-殼型TiO2/ZnO光催化劑。
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