[發明專利]光催化材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201080025567.4
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN102471088A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 橋本和仁;入江寬;余火根;黑田靖;細木康弘
• 申請（專利權）人: 國立大學法人東京大學;昭和電工株式會社
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;C01G23/07;B01J23/06;B01J23/30;B01J23/888
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 唐秀玲;林柏楠

1.一種具有可見光活性的光催化材料，包含鎢摻雜二氧化鈦或鎢/鎵共摻雜二氧化鈦和負載于摻雜或共摻雜二氧化鈦表面上的二價銅鹽和/或三價鐵鹽。

2.根據權利要求1的光催化材料，其中鎢摻雜二氧化鈦中鎢與鈦的摩爾比(W∶Ti)為0.01∶1-0.1∶1。

3.根據權利要求1的光催化材料，其中鎢/鎵共摻雜二氧化鈦中鎢與鈦的摩爾比(W∶Ti)為0.01∶1-0.1∶1并且鎢/鎵共摻雜二氧化鈦中鎢與鎵的摩爾比(W∶Ga)為1∶1.5-1∶2.5。

4.根據權利要求1的光催化材料，其中所述二氧化鈦以50％或更大的量含有金紅石型晶體結構。

5.根據權利要求1的光催化材料，其中所述二氧化鈦以50％或更大的量含有銳鈦礦型晶體結構。

6.根據權利要求1的光催化材料，其中所述二氧化鈦以50％或更大的量含有板鈦礦型晶體結構。

7.一種生產如權利要求1所定義的光催化材料的方法，依次包括以下步驟：

摻雜步驟：干燥和固化含有六價鎢鹽和四價鈦鹽的混合溶液或含有六價鎢鹽、四價鈦鹽和三價鎵鹽的混合溶液，然后在600-1200℃的溫度下煅燒所得干燥固體以獲得鎢摻雜二氧化鈦或鎢/鎵共摻雜二氧化鈦；和

金屬鹽負載步驟：在摻雜或共摻雜二氧化鈦上負載二價銅鹽和/或三價鐵鹽。

8.一種生產如權利要求1所定義的光催化材料的方法，依次包括以下步驟：

摻雜步驟：將僅含有六價鎢鹽或含有六價鎢鹽和三價鎵鹽且加熱到60℃或更高溫度的水溶液與含有四價鈦鹽的溶液混合以獲得鎢摻雜二氧化鈦或鎢/鎵共摻雜二氧化鈦；和

金屬鹽負載步驟：在摻雜或共摻雜二氧化鈦上負載二價銅鹽和/或三價鐵鹽。

9.根據權利要求8的方法，其中所述含有四價鈦鹽的溶液為四氯化鈦水溶液。

10.一種生產如權利要求1所定義的光催化材料的方法，依次包括以下步驟：

摻雜步驟：將含有揮發性鈦化合物的蒸氣和揮發性鎢化合物的蒸氣的氣體或含有揮發性鈦化合物的蒸氣、揮發性鎢化合物的蒸氣和揮發性鎵化合物的蒸氣的氣體與含有氧化性氣體的氣體混合以獲得鎢摻雜二氧化鈦或鎢/鎵共摻雜二氧化鈦；和

金屬鹽負載步驟：在摻雜或共摻雜二氧化鈦上負載二價銅鹽和/或三價鐵鹽。

11.根據權利要求10的方法，其中所述揮發性鈦化合物為四氯化鈦。

12.一種生產如權利要求1所定義的光催化材料的方法，依次包括以下步驟：

摻雜步驟：在二氧化鈦粉末上負載六價鎢鹽或六價鎢鹽和三價鎵鹽兩者，然后在800-1000℃的溫度下煅燒所得材料以獲得鎢摻雜二氧化鈦或鎢/鎵共摻雜二氧化鈦；和

金屬鹽負載步驟：在摻雜或共摻雜二氧化鈦上負載二價銅鹽和/或三價鐵鹽。

13.根據權利要求7、8、10和12中任一項的方法，其中在所述金屬鹽負載步驟中，將鎢摻雜二氧化鈦或鎢/鎵共摻雜二氧化鈦與含有二價銅鹽和/或三價鐵鹽的水溶液接觸并將所得混合物加熱到85-100℃的溫度。