[發明專利]一種TiO2

有效

• 申請號: 201710262974.0
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107029709B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 張楠;李建民;崔英;荊樹科;劉穎
• 申請（專利權）人: 河南科技學院
• 主分類號: B01J23/50
• 分類號: B01J23/50;B01J35/02
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明屬于一種TiO₂負載的高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑的制備方法，包括以下步驟：①將SDS、谷氨酸、PVP加入到無水乙醇中，攪拌5~10min，再加入硝酸銀水溶液，攪拌后轉移至水熱反應釜中，水熱反應，過濾、洗滌、干燥后即得高指數晶面的高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑；②將高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑分散到無水乙醇中，加入納米TiO₂超聲分散，過濾、離心洗滌、干燥即得到TiO₂負載的高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑。本發明并將高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑負載到了納米TiO₂上，避免了Ag分散性較差、容易團聚缺點，并且在紫外光源下對羅丹明B的降解率顯示出很好的催化活性，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于有機物污染物降解技術領域，尤其涉及一種TiO₂負載的高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑的制備方法。

背景技術

TiO₂材料因能有效催化降解空氣與水中的有機和無機污染物，而又不產生二次污染和可重復使用，近年來逐漸引起人們重視，科學工作者已開展了許多對TiO₂材料光催化氧化、還原或降解處理含DDT、二硝基苯胺、三氯乙烯、NO、Cr(VI)等有毒廢棄物的研究。如何超等（“Ag/TiO₂薄膜結構和光催化性能研究”，無機材料學報，2002, 17(5)）用溶膠－凝腔技術制備了Ag摻雜的TiO₂薄膜，表明摻雜適量的Ag有助于TiO₂薄膜光催化氧化性能的提高；但其制備方法需要室溫下長時間干燥，并需要不斷重復鍍膜和熱處理過程，生產效率較低，且其制備的薄膜結構中單質Ag容易發生團聚且催化降解效率不高。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備方法簡單、對有機污染物降解效率高的TiO₂負載的高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是，一種TiO₂負載的高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑的制備方法，包括以下步驟：①將十二烷基硫酸鈉（SDS）、谷氨酸、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到無水乙醇中，攪拌5~10min，再加入0.1~0.5mol/L硝酸銀水溶液，攪拌20~30min后轉移至水熱反應釜中，160~180℃下水熱反應12~18h，過濾、洗滌、干燥后即得高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑；②將高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑分散到無水乙醇中，加入納米TiO₂超聲分散20~30min，離心洗滌、干燥即得到TiO₂負載的高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑。

優選的，步驟②中高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑與TiO₂的質量比為1~1.5︰100。

優選的，所述納米TiO₂為二氧化鈦P25。

優選的，步驟①中硝酸銀與十二烷基硫酸鈉的摩爾比為1~5︰100。

優選的，所述谷氨酸與十二烷基硫酸鈉的摩爾比為0.5~1.5︰1；聚乙烯吡咯烷酮與十二烷基硫酸鈉的質量比為2~8︰1。

優選的，所述步驟①中0.1~0.5mol/L硝酸銀水溶液與無水乙醇的體積比為0.3~0.5︰1。

本發明產生的有益效果是：本發明通過采用十二烷基硫酸鈉、谷氨酸按比例使用作為形貌調控劑，結合水熱反應條件，制備出了高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑，并將高指數晶面的二十四面體形貌納米Ag光催化劑負載到了納米TiO₂上，避免了Ag分散性較差、容易團聚缺點，同時，由于二十四面體納米銀的表面原子層高指數晶面排布，極大提高了納米銀的催化活性，并且在紫外光源下對羅丹明B的降解率顯示出很好的催化活性，具有廣泛的應用前景。