[發明專利]一種TiO2/CsxWO3復合光催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201611015471.5
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106693951B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 嚴學華;葉南飛;沙大巍;戴煜;陳明;王靜靜;王瓊;程曉農
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J37/10;C02F1/30
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本發明涉及一種TiO₂/Cs_xWO₃的復合光催化劑及其制備方法。通過二步溶劑熱法制備出TiO₂/Cs_xWO₃(x＝0.2～0.4)。本發明中的TiO₂/Cs_xWO₃復合材料具有穩定，均勻的復合形貌，TiO₂納米粒子均勻地分布在Cs_xWO₃微球的表面。本發明中的Cs_xWO₃/TiO₂復合材料具有良好的光催化活性，其催化活性在TiO₂單體的基礎上有了顯著的提升。在2小時人造可見光源的照射下降解羅丹明B染料，降解率達到80％。該材料具有良好的光催化活性，制備工藝簡單、綠色環保，在工業污水處理領域具有很大的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種TiO₂/Cs_xWO₃的復合光催化劑及其制備方法。通過二步溶劑熱法制備出TiO₂/Cs_xWO₃(x＝0.2～0.4)。該材料具有良好的光催化活性，制備工藝簡單、綠色環保，在工業污水處理領域具有很大的應用前景。

背景技術

隨著工業化的發展，水污染的問題和能源危機已變得越來越嚴重。傳統的污水處理方法已經滿足不了人們的要求。尋找出一種清潔，高效，節能環保的污水處理方法，成了人們研究的熱點方向。

自1972年首次發現TiO₂具有光催化活性以來，光催化技術的研究一直是材料領域的熱點方向。光催化技術憑借其節能環保、無二次污染等優點為污水的處理提供了一個非常好的解決途徑。半導體光催化材料可以利用取之不盡、用之不竭的太陽能處理空氣中或者水中有毒有害物質，改善環境，達到資源利用生態化的目的。目前，各種不同的半導體光光催化劑材料被廣泛研究，如ZnO，g-C₃N₄等，但是TiO₂憑借其材料來源廣泛，價格低廉，無生物毒性等優點成為光催化研究的主要材料，并且開發出多種產品應用于實際生活中。

但是,TiO₂光催化劑也存在著一些缺陷，例如，其光響應范圍較窄，只能吸收太陽光中的紫外光，同時其量子效率偏低，并且光生電子-空穴復合速率高，這些都阻礙了其進一步的發展與應用。在這種背景下，如何提高TiO₂的量子效率和擴展其光響應范圍，成了TiO₂光催化劑的研究重點。至今為止，多種方法已經被用來提高其量子效率和擴展其光響應范圍，如：金屬離子摻雜和非金屬離子摻雜、半導體復合等。但是，上述方法改性后二氧化鈦的光催化效率、穩定性以及在實際應用中的反復使用性受到了一定的限制。

近年來，利用其他材料的光學性質來提高TiO₂催化劑的可見光利用率的研究取得了一定的進展，得到的TiO₂基復合光催化劑在太陽光的照射下表現出良好的光催化活性。本發明利用Cs_xWO₃粒子高的可見光透過率這一特性，與TiO₂進行復合，形成0D/3D的結構，有效地提高了TiO₂的可見光利用率和光催化活性。

發明內容

本發明的目的是制備出具有高的可見光利用率和高催化活性的TiO₂基復合光催化劑，并且其催化循環穩定性高，推進TiO₂的實際應用。