[發明專利]一種CuCrO2/TiO2復合光催化劑及其制備方法有效
| 申請號： | 201410653514.7 | 申請日： | 2014-11-14 |
| 公開（公告）號： | CN104437516A | 公開（公告）日： | 2015-03-25 |
| 發明（設計）人： | 趙修建;常海梅;熊德華 | 申請（專利權）人： | 武漢理工大學 |
| 主分類號： | B01J23/86 | 分類號： | B01J23/86;C02F1/32 |
| 代理公司： | 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102 | 代理人： | 唐萬榮 |
| 地址： | 430070 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 cucro sub tio 復合 光催化劑 及其 制備 方法 | ||
技術領域
本發明屬于光催化技術領域，具體涉及一種CuCrO2/TiO2復合光催化劑及其制備方法。
背景技術
自1972年Fujishima教授首次報道TiO2光解水現象后，經歷40多年的發展，TiO2、Cu2O、CuO、ZnO、WO3等催化劑在水和氣相有機、無機污染物的光催化去除方面取得了較大進展。TiO2因其無毒無害、廉價易得、光催化活性高、穩定性好等優點而被認為是最具開發前景和應用潛力的光催化劑，已在污水處理、空氣凈化、抗菌殺菌等環境治理領域得到了廣泛應用。但TiO2作為光催化劑也有其自身的局限性，如其禁帶寬度為3.2eV，只能吸收波長小于387nm的紫外光；由于電子空穴在傳輸過程中的復合導致量子效率過低，制約了其光催化效率的進一步提高。
為提高TiO2的光催化效率，人們一直致力于減少載流子的復合和提高太陽能利用率兩方面研究。常用的方法有負載貴金屬納米粒子、摻雜金屬、非金屬離子、加入犧牲劑以及制備p-n異質結型復合催化劑等。其中，p-n異質結型催化劑既可以兼具p、n半導體二者的優點，又可以發揮二者結合的獨特特性，在二者接觸后形成的p-n結區域可以有效的分離電子和空穴，抑制載流子的復合，提高量子效率，進一步提高光催化效率。
銅鐵礦結構氧化物CuAlO2薄膜于1997年被首次報道具有p型導電特性，引起了世界范圍內研究者們對ABO2(A＝Cu或Ag；B＝Al，Ga，In，Y，Cr等)系列半導體材料的關注。其中CuAlO2、CuCrO2、CuGaO2由于其光學透明性較好、電導率較高、價帶位置較低等特點，已作為電極材料得到廣泛應用。
目前，國內外關于p-n異質結復合光催化劑的應用研究已有報道，如Cu2O-TiO2，AgO2-TiO2，NiO-TiO2，NiO-ZnO，Cu2O-BiVO4等。但是，關于p型銅鐵礦結構ABO2材料應用于p-n異質結光催化劑的報道很少，只有一篇關于p型AgAlO2-n型TiO2異質光催化劑的專利報道(CN?103480372A)。這種催化劑多制備復雜且為粉體模式，不利于固化與回收。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種薄膜形態的復合光催化劑及其制備方法，其光催化效率較高，并能解決催化劑固定和回收困難的問題。
為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：
提供一種CuCrO2/TiO2復合光催化劑，它由CuCrO2納米晶通過旋涂法或者浸漬法沉積于TiO2納米棒陣列薄膜上，得到CuCrO2/TiO2復合薄膜，再對CuCrO2/TiO2復合薄膜進行熱處理得到。
優選的是，所述CuCrO2納米晶粒徑為10-20nm；所述TiO2納米棒陣列薄膜厚度為2-6μm。
上述TiO2納米棒陣列薄膜根據文獻[J.Am.Chem.Soc,2009,131,3985-3990.]所報道方法制備；所述CuCrO2納米晶根據文獻[J.Mater.Chem.,2012,22,24760-24768.；ChemSusChem,2013,6,1432-1437.]所報道方法制備。
本發明還提供了上述CuCrO2/TiO2復合光催化劑的制備方法，其步驟如下：
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