[發明專利]碳化鎢與二氧化鈦復合光催化材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210132530.2
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN102658186A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 林敬東;黃勤棟;崔云鶴;閆石;廖代偉
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;C01B3/04
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及光催化材料及其制備方法。

背景技術

隨著全球社會經濟的迅速發展，能源和資源的需求量日益增加。日益突出的化石能源枯竭、環境污染與溫室效應等全球問題，促使人們加大了對尋找可再生清潔能源相關工作的關注與投入。氫能作為潔凈的可再生能源具有燃燒值高、無污染、儲存運輸方便等優點，利用儲量巨大、無污染的太陽能光催化分解水制取氫氣為解決這個問題提供了一個較理想的方法，成為當今科學研究的熱點。

目前可應用于光催化制氫的催化材料主要有氧化物、硫化物、氮化物、鈦酸鹽、鉭酸鹽、鎢酸鹽和鈮酸鹽等半導體。其中二氧化鈦(TiO₂)半導體是應用最為廣泛的一種光催化制氫催化劑，它具有光照后不發生腐蝕，耐酸堿，無毒穩定，來源豐富等優點。但TiO₂本身能隙較大，對太陽光的利用率低；光生電子和光生空穴易復合，量子效率較低。目前純TiO₂的光催化制氫活性較差，離實際應用還有相當的距離。摻雜是一種有效的提高TiO₂光催化制氫活性的手段。上世紀80年代人們發現TiO₂負載Pt后，其光催化制氫活性大為提高，一般認為Pt作為產氫的活性中心，可大大提高TiO₂的光催化制氫活性。但Pt價格昂貴，來源有限，大大限制了TiO₂負載Pt光催化劑的實際應用。

自20世紀中葉人們發現碳化鎢(WC)具有類Pt的催化性能以來，WC的應用研究引起了人們的廣泛關注。

中國專利CN102319590A公開一種四氧化三鐵/殼聚糖/TiO₂三元納米復合光催化材料的制備方法，該方法包括如下步驟：1)納米四氧化三鐵的合成；2)四氧化三鐵/殼聚糖復合載體的制備；3)四氧化三鐵/殼聚糖/TiO₂納米復合光催化材料的制備；該發明合成四氧化三鐵/殼聚糖/TiO₂三元納米復合光催化材料，具有操作簡便、性能穩定、合成安全性高以及環境無污染等優點，有很高的實用價值，為TiO₂納米復合光催化材料的發展開辟了新的前景，此光催化材料在廢水處理上可處理有機和無機廢水；在生物醫藥領域可用于蛋白質的提純和回收以及藥物的釋放和靶向作用。

中國專利CN102423702A公開一種氧化石墨烯/二氧化鈦復合光催化材料及其制備方法，適用于污染物的催化降解。解決了催化劑光催化效率低的問題。該復合光催化材料的結構：一種納米級二氧化鈦均勻分散于微米級氧化石墨烯片層的復合光催化材料。其制備方法：一、將氧化石墨烯配成水懸浮液；二、在攪拌條件下依次緩慢將聚乙二醇、冰醋酸和鈦酸四丁酯加入到無水乙醇中配成混合液；三、取步驟一配制的氧化石墨烯水懸浮液滴加到步驟二配制的混合液中，室溫下勻速攪拌，形成混合液；四、將步驟三中所得的混合液干燥，得到固態混合物；五、將步驟四中所得固態混合物放入容器中，在惰性氣體保護下于煅燒，得到氧化石墨烯/二氧化鈦復合光催化劑。

中國專利CN1724145公開一種新穎的表面負載晶相可控納米二氧化鈦/沸石復合光催化材料及其制備方法。該材料以沸石為基體，可溶性鈦鹽為前驅物，采用浸漬焙燒方法制備。該方法是將不同骨架組成的沸石分子篩浸漬在含金屬Ti離子的溶液中，然后蒸干、焙燒，通過改變基體沸石骨架組成達到制備銳鈦礦和金紅石不同晶相比例的納米二氧化鈦/沸石復合光催化復合材料、獲得高的光催化性能的目的。該新型復合材料具有制備簡便、成本低廉、催化活性可控以及無毒，易于回收等特點，且適合大規模生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碳化鎢與二氧化鈦復合光催化材料及其制備方法。

所述碳化鎢與二氧化鈦復合光催化材料由碳化鎢和二氧化鈦組成，按質量比，碳化鎢∶二氧化鈦為(0.0025～0.1)∶1。

所述碳化鎢與二氧化鈦復合光催化材料的制備方法如下：

按配比將碳化鎢和二氧化鈦混合后研磨，即得碳化鎢與二氧化鈦復合光催化材料。

所述研磨后最好過200目篩。

所述研磨最好是先分別將碳化鎢和二氧化鈦研磨，過200目篩后再按配比將研磨后的碳化鎢和二氧化鈦混合后進行第2次研磨。

與現有的復合光催化材料相比，由于本發明用價格相對低廉的碳化鎢取代貴金屬Pt與二氧化鈦復合，因此具有價格低廉和原料易得等優點。由于本發明采用充分研磨的方法使碳化鎢和二氧化鈦相互作用混合，因此工藝簡單。

附圖說明