[發明專利]一種銅摻雜二氧化錫-二氧化鈦復合催化材料的制備方法

在審

• 申請號: 201711147048.5
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN109794253A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 范佳晨
• 申請（專利權）人: 范佳晨
• 主分類號: B01J23/835
• 分類號: B01J23/835;B01J37/03;B01J37/08;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 湯婷

本發明公開了一種銅摻雜二氧化錫?二氧化鈦復合催化材料的制備方法，包括：(1)將鈦酸四丁酯加入無水乙醇和冰醋酸的混合溶液中，磁力攪拌15～60min，再加入稀硝酸，在30～60℃水浴條件下磁力攪拌20～30min，得到二氧化鈦溶膠；(2)將二氯化錫溶解于無水乙醇中，在70～80℃下回流2～5h，得到二氧化錫溶膠；(3)將所述二氧化鈦溶膠和所述二氧化錫溶膠進行混合，加入含有氯化銅的無水乙醇溶液，于30～40℃條件下水浴加熱2～3h，得到銅摻雜二氧化錫?二氧化鈦復合溶膠；(4)將上述銅摻雜二氧化錫?二氧化鈦復合溶膠分別用去離子水和無水乙醇洗滌，過濾，干燥，研磨，于500～800℃下煅燒1～2h，得到銅摻雜二氧化錫?二氧化鈦復合催化材料。本發明中的催化材料具有較強的光催化活性。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，特別是涉及一種銅摻雜二氧化錫-二氧化鈦復合催化材料的制備方法。

背景技術

二氧化錫是一種典型的n型半導體金屬氧化物，因其對某些氣體特殊的敏感性，導電和透光性，光催化活性，成為制備氣敏元件，透明電極和處理污水的催化劑的理想材料，這就使其在工業生產和科研領域等方面有著非常廣泛的應用，例如：在氣體傳感器、儲存材料、電極材料、太陽能電池以及鋰離子電池等方面都有著廣泛的應用。

二氧化鈦無毒，難溶，光化學和化學穩定性，并且成本低廉，具有較高的實用價值，是被研究最多的一種半導體光催化劑，近年來，有關二氧化鈦等半導體光催化劑治理環境污染的研究得到極大的關注，已成為目前國內外環境治理領域的一個熱點。但二氧化鈦被用作光催化劑面臨兩大關鍵問題，一是由于二氧化鈦帶隙值(3.2eV)比較寬，只能被紫外光(波長小于387nm)所激發，而到達地球表面的紫外光輻射只占太陽輻射到地球上的光譜的4％左右，因此二氧化鈦利用太陽能的效率比較低；二是其光生電子和空穴的復合速率較快、量子效率比較低。

現有技術中，二氧化錫-二氧化鈦復合材料在光催化技術領域具有廣泛的應用。但是，二氧化錫-二氧化鈦復合材料中，二氧化錫層并不直接與反應物接觸，當二氧化鈦覆蓋程度較大時，傳導到二氧化錫導帶上的光生電子不參與光催化反應，從而使得復合材料的光催化活性降低。

為此，有必要針對上述問題，提出一種銅摻雜二氧化錫-二氧化鈦復合催化材料的制備方法，其能夠解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種銅摻雜二氧化錫-二氧化鈦復合催化材料的制備方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種銅摻雜二氧化錫-二氧化鈦復合催化材料的制備方法，包括：

(1)將鈦酸四丁酯加入無水乙醇和冰醋酸的混合溶液中，磁力攪拌15～60min，再加入稀硝酸，在30～60℃水浴條件下磁力攪拌20～30min，得到二氧化鈦溶膠；

(2)將二氯化錫溶解于無水乙醇中，在70～80℃下回流2～5h，得到二氧化錫溶膠；

(3)將所述二氧化鈦溶膠和所述二氧化錫溶膠進行混合，加入含有氯化銅的無水乙醇溶液，于30～40℃條件下水浴加熱2～3h，得到銅摻雜二氧化錫-二氧化鈦復合溶膠；

(4)將上述銅摻雜二氧化錫-二氧化鈦復合溶膠分別用去離子水和無水乙醇洗滌，過濾，干燥，研磨，于500～800℃下煅燒1～2h，得到銅摻雜二氧化錫-二氧化鈦復合催化材料。

優選的，步驟(1)中，所述鈦酸四丁酯、所述無水乙醇和所述冰醋酸的體積比為1:2～10:2～10。

優選的，步驟(1)中，所述稀硝酸濃度為0.5～2mol/L。

優選的，步驟(3)中，所述銅摻雜二氧化錫-二氧化鈦復合溶膠中，銅的物質的量分數為5～25％。