[發明專利]一種利用球磨法制備稀土金屬摻雜TiO2光催化劑的方法

在審

• 申請號: 201710448255.8
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107051418A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 史載鋒;吳迪;張小朋;張大帥;李晨;王向輝;朱林華;林強
• 申請（專利權）人: 海南師范大學
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J23/10;B01J37/00;C02F1/30
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司32112
• 代理人: 李建芳

技術領域

本發明涉及一種利用球磨法制備稀土金屬摻雜TiO2光催化劑的方法，屬于光催化技術領域。

背景技術

稀土摻雜TiO2可以改變TiO2的禁帶寬度，擴展TiO2的吸收光譜，提高光催化反應的光量子效率。因此，有大量關于稀土金屬摻雜TiO2的報道。但是，所報道的研究結果多是采用化學方法制備稀土摻雜TiO2，存在工藝復雜、成本高昂和環保問題。

申請號為CN201510753539.9的專利申請公開了一種雙稀土共摻雜二氧化鈦氣敏傳感材料的制備，涉及一種雙稀土共摻雜二氧化鈦氣敏傳感材料的制備。該方法是將尿素和稀土元素硝酸鹽加入到無水乙醇中溶解，之后將液相鈦源加入到上述溶液中，形成均相溶液；然后邊攪拌邊加入去離子水，形成透明凝膠；將上述凝膠進行水熱處理，之后洗滌過濾干燥，得到雙稀土元素共摻雜二氧化鈦納米材料。通過水熱過程中尿素緩慢分解對反應體系進行酸堿度的自行調控，實現稀土元素對二氧化鈦摻雜的目的，該方法所得產物可應用于光催化劑等領域，但是制備過程復雜，且成本較高。

公開號為CN105170171A的申請公開了一種稀土復合硼氮共摻二氧化鈦光催化劑的制備方法，具體包括：一、配制稀土元素鹽溶液；二、制備TiO2懸濁液；三、分散，烘干；四、灼燒。利用該方法制備稀土復合硼氮共摻二氧化鈦光催化劑，工藝較簡單，但是仍存在能耗高的問題。

公開號為的CN105080528A申請公開了一種預先成型的硅藻土負載TiO2及稀土摻雜TiO2光催化劑的制備方法，原硅藻土經酸洗、焙燒后，與粘結劑、助熔劑等均勻混合，制備成型；以鈦酸丁酯、無水乙醇為原料，采用溶膠-凝膠法制備TiO2及稀土摻雜TiO2溶膠，并將預成型后的硅藻土浸漬在溶膠中，經烘干、煅燒，制得負載型光催化劑，該方法可防止TiO2的流失。存在工藝復雜、成本高昂等問題。

公開號為CN104069847A的申請公開了稀土銪摻雜納米TiO₂空心玻璃微珠的制備方法，首先使用硫酸鐵、硫代硫酸鈉、尿素、聚乙二醇-1000在空心玻璃微珠表面包覆磁性納米Fe₃O₄，然后使用正硅酸乙酯包覆SiO₂中間層，最后使用硫酸鈦、尿素、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸銪包覆銪摻雜納米TiO₂光催化劑，制備出一種具有核殼結構稀土元素摻雜的磁性光催化空心玻璃微珠。該方法提供了一種可磁場回收的稀土摻雜TiO₂。存在工藝復雜、成本高昂等問題。

公開號為CN104056619A的申請公開了一種利用WO₃和稀土金屬元素La對光催化劑TiO₂進行改性的方法，該方法包括，將前驅體鈦酸四丁酯分散至溶劑無水乙醇中，經過水解反應得到納米TiO₂顆粒，在反應過程中引入半導體材料WO₃和稀土金屬元素La，Ti∶WO₃∶La的摩爾比為100∶(0～10)∶(1～6)。該方法制備過程中存在環保問題。

公開號為CN103861600A的申請公開了一種過渡金屬離子、稀土離子鑭、釔摻雜改性TiO₂石墨烯復合材料的制備方法，先通過溶膠－凝膠法，將稀土元素和過渡金屬離子摻雜到TiO2中，再通過水熱反應，將摻雜改性TiO₂，負載到氧化石墨烯材料中，得到摻雜改性TiO2/還原石墨烯復合材料。存在工藝復雜、成本高昂等問題。

公開號為CN103212447A的申請公開了一種稀土金屬離子印跡負載型復合光催化劑的制備方法，先將埃洛石進行預處理得到所需的埃洛石；將鈦酸四丁酯與乙醇按比例混合并加速攪拌使之充分均勻分散，再緩慢滴加一定配比的濃鹽酸、蒸餾水和無水乙醇混合的混合液，即得到TiO2溶膠；將埃洛石浸入TiO2溶膠中，勻速攪拌到均勻至凝膠狀，即得到TiO2/埃洛石負載型光催化劑；將制得的TiO2/埃洛石負載型光催化劑加入到一定酸度含稀土金屬離子與間苯二胺的混合溶液中并攪拌均勻，再在紫外光引發聚合下制備出離子印跡負載型M-PMPD/TiO2/埃洛石復合光催化劑。存在工藝復雜、成本高昂等問題。