[發明專利]新型無毒無害二氧化鈦石墨烯光催化材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810112014.0
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108212223A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 車春玲
• 申請（專利權）人: 山東佳星環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明涉及一種新型無毒無害二氧化鈦石墨烯光催化材料的制備方法，主要由氧化石墨烯、殼聚糖、二氧化鈦、硫化鋅通過水熱法制得。本發明將石墨烯與二氧化鈦復合，加入硫化鋅，利用石墨烯的高導電性，可延長光生電子與光生空穴的壽命，從而提高二氧化鈦、硫化鋅的光催化活性，同時天然高分子殼聚糖的引入，能有效提高材料的強度和光催化性能，產品無毒無害，整個制備過程工藝步驟簡單，成本低廉。

技術領域

本發明屬于光催化材料領域，具體涉及一種新型無毒無害二氧化鈦石墨烯光催化材料的制備方法。

背景技術

二氧化鈦，俗稱鈦白粉，是一種應用很廣泛的金屬氧化物材料，由于其良好的白度和光澤度，以及無毒等特性，二氧化鈦被廣泛應用于涂料、化妝品以及食品和醫藥等領域。更由于其在紫外光的照射下易于激發，失去電子并形成強氧化性的游離基，從而可以很好地氧化分解有機物，因此，二氧化鈦還被用于光催化反應上。

石墨烯具有非常優異的導電性、透光性以及較大的比表面積，通過將石墨烯材料與二氧化鈦復合，得到的復合光催化材料不僅延長了在光催化反應中電子-空穴的分離時間，也能提高對可見光的利用效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型無毒無害二氧化鈦石墨烯光催化材料的制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：新型無毒無害二氧化鈦石墨烯光催化材料的制備方法，包括以下步驟：

1）將氧化石墨烯加入去離子水中，超聲處理30-60分鐘，得氧化石墨烯分散液；

2）將殼聚糖加入2wt%的醋酸溶液中，攪拌15-30分鐘得濃度為2-4wt%的殼聚糖醋酸溶液；

3）將二氧化鈦加入無水乙醇中超聲30-60分鐘，得濃度為2-10wt%的二氧化鈦溶液；

4）將硫化鋅加入氫氧化鈉溶液中溶解得硫化鋅溶液，硫化鋅濃度為1-4wt%；

5）將二氧化鈦溶液加入硫化鋅溶液中攪拌混合均勻，然后將氧化石墨烯分散液和殼聚糖醋酸溶液加入，混勻后超聲1-2小時，將混合液轉移至聚四氟乙烯內膽水熱反應釜中，210℃水熱反應12小時，冷卻至室溫后，水洗三次冷凍干燥得光催化材料。

具體地，所述步驟1）中氧化石墨烯分散液的濃度為3-6wt%。

具體地，所述殼聚糖的用量為氧化石墨烯質量的3-7%。

具體地，所述硫化鋅的用量為氧化石墨烯質量的2-4%。

具體地，所述二氧化鈦的用量為氧化石墨烯質量的8-15%。

具體地，所述步驟4）中氫氧化鈉溶液的濃度為2-5wt%。

本發明具有以下有益效果：本發明將石墨烯與二氧化鈦復合，加入硫化鋅，利用石墨烯的高導電性，可延長光生電子與光生空穴的壽命，從而提高二氧化鈦、硫化鋅的光催化活性，同時天然高分子殼聚糖的引入，能有效提高材料的強度和光催化性能，產品無毒無害，整個制備過程工藝步驟簡單，成本低廉。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例，對本發明的技術方案做進一步描述，但是本發明的保護范圍并不限于這些實施例。凡是不背離本發明構思的改變或等同替代均包括在本發明的保護范圍之內。

實施例1

新型無毒無害二氧化鈦石墨烯光催化材料的制備方法，包括以下步驟：

1）將氧化石墨烯加入去離子水中，超聲處理40分鐘，得濃度為5wt%的氧化石墨烯分散液；

2）將占氧化石墨烯質量5%的殼聚糖加入2wt%的醋酸溶液中，攪拌30分鐘得濃度為3wt%的殼聚糖醋酸溶液；