[發(fā)明專利]一種FeOOH修飾的TiO₂光催化劑及其制備方法無(wú)效

申請(qǐng)?zhí)枺?/td>	201210199029.8	申請(qǐng)日：	2012-06-15
公開（公告）號(hào)：	CN102728349A	公開（公告）日：	2012-10-17
發(fā)明（設(shè)計(jì)）人：	李廣忠;湯慧萍;張文彥;李綱	申請(qǐng)（專利權(quán)）人：	西北有色金屬研究院
主分類號(hào)：	B01J23/42	分類號(hào)：	B01J23/42
代理公司：	西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213	代理人：	譚文琰
地址：	710016***	國(guó)省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關(guān)鍵詞：	一種 feooh 修飾 tio sub 光催化劑及其制備方法
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【說(shuō)明書】：

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米科學(xué)和光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種FeOOH修飾的TiO₂光催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著化石燃料的不斷減少、能源需求的持續(xù)增加以及對(duì)環(huán)保要求的提高，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的高效利用，已經(jīng)成為各國(guó)科研者競(jìng)相研究的熱點(diǎn)課題之一。多相半導(dǎo)體光催化技術(shù)具有能耗低、操作簡(jiǎn)單、條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，顯示出廣闊的應(yīng)用前景。雖然目前已報(bào)道了100多種光催化劑以及眾多的光催化劑改性方法，然而現(xiàn)有的光催化劑利用太陽(yáng)能的效率依然有很大的提高空間。

TiO₂納米粉體，特別是TiO₂納米管粉體由于具有巨大的比表面積，可迅速促進(jìn)表面反應(yīng)的進(jìn)行，因此其作為一種半導(dǎo)體催化劑，被廣泛的應(yīng)用于以太陽(yáng)能為基礎(chǔ)能源的清潔能源和環(huán)境領(lǐng)域中。目前為了提高TiO₂納米材料利用太陽(yáng)能，特別是利用可見光的效率，眾多的學(xué)者開展了大量的工作。

代表性的工作是，美國(guó)加州大學(xué)的X.?B.?Chen等人在2011年第331卷“Science”期刊的“Increasing?Solar?Absorption?for?Photocatalysis?with?Black?Hydrogenated?Titanium?Dioxide?Nanocrystals”一文中研究發(fā)現(xiàn)，在氫氣氣氛的保護(hù)下，經(jīng)熱處理后的TiO₂納米粉具有優(yōu)異的太陽(yáng)光催化性能，其中經(jīng)氫化處理后的TiO₂納米粉摻雜質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.6%的Pt單質(zhì)后，其在模擬太陽(yáng)光的照射實(shí)驗(yàn)中具有良好的活性以及穩(wěn)定的制氫速率，且制氫速率可達(dá)10mmol?h^-1.g^-1。就目前而言，該氫化處理的TiO₂納米材料展示出最大的太陽(yáng)能的利用效率，但是該方法的不足之處是氫化過(guò)程太長(zhǎng)，并且該TiO₂納米材料有望進(jìn)一步通過(guò)多重修飾提高其利用太陽(yáng)能的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原料來(lái)源廣泛易得、制備工藝簡(jiǎn)單的FeOOH修飾的TiO₂光催化劑。該TiO₂光催化劑經(jīng)氫化處理、表面擔(dān)載Pt單質(zhì)修飾、表面沉積FeOOH修飾后，能夠有效地實(shí)現(xiàn)光生電子和空穴的分離，具有優(yōu)良的利用太陽(yáng)光的能力，

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種FeOOH修飾的TiO₂光催化劑，其特征在于，所述FeOOH修飾的TiO₂光催化劑由TiO₂和沉積于所述TiO₂表面的Pt及FeOOH組成；所述TiO₂的平均粒徑為5nm～120nm，所述TiO₂表面沉積Pt的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.6%～1.2%，所述TiO₂表面沉積FeOOH的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%～49%。

上述的一種FeOOH修飾的TiO₂光催化劑，所述TiO₂的平均粒徑為50nm～90nm，所述TiO₂表面沉積Pt的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.7%～1.0%，所述TiO₂表面沉積FeOOH的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%～30%。

上述的一種FeOOH修飾的TiO₂光催化劑，所述TiO₂的平均粒徑為70nm，所述TiO₂表面沉積Pt的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%，所述TiO₂表面沉積FeOOH的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20%。

上述的一種FeOOH修飾的TiO₂光催化劑，所述FeOOH為γ-FeOOH。

另外，本發(fā)明還提供了一種制備上述FeOOH修飾的TiO₂光催化劑的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將TiO₂粉體置于馬弗爐中，在溫度為300℃～550℃的條件下熱處理1h～12h；所述TiO₂粉體的平均粒徑為5nm～120nm；

步驟二、將步驟一中熱處理后的TiO₂粉體置于氫氣爐中，在溫度為280℃～550℃的條件下氫化處理0.5h～10h；

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