[發明專利]一種N摻雜納米TiO2/浮石復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810361628.2
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108607592A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 劉輝;馬文凱
• 申請（專利權）人: 吉林省綠森林環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/00;B01J37/03;B01J37/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 藏斌;趙青朵

本發明屬于催化材料領域，尤其涉及一種N摻雜納米TiO₂/浮石復合材料及其制備方法。本發明提供的N摻雜納米TiO₂/浮石復合材料包括：浮石和負載在浮石上的N摻雜納米TiO₂粒子。本發明以浮石作為載體材料，同時對納米TiO₂進行N摻雜，從而顯著提升了復合材料的光催化性能。而且由于浮石廣泛易得，成本低廉，因此可大幅降低產品的生產成本。對本發明提供的復合材料進行測試后發現，該復合材料具有優異的光催化效果：環境溫度20℃下，在紫外光照射下，對底物羅丹明B的光催化降解率可達到90％以上；白熾燈照射下，對羅丹明B的光催化降解率可達到65％以上。

技術領域

本發明屬于催化材料領域，尤其涉及一種N摻雜納米TiO₂/浮石復合材料及其制備方法。

背景技術

納米TiO₂由于具有無毒、廉價、穩定、來源豐富、反應條件溫和等特點，且對有機化合物具有良好的光催化去除效果，因此已成為最具潛力的綠色環保型光催化材料，擁有廣闊的應用前景。但納米TiO₂存在著易團聚、難以回收等問題。

大量研究表明，將納米TiO₂負載到合適的載體材料上制成負載型TiO₂材料能夠解決納米TiO₂易團聚和難以回收的問題。目前，常用的載體材料有活性炭、碳納米管、沸石等，但這些載體材料的價格較高，從而造成負載型TiO₂材料的制備成本居高不下。而且，現有負載型TiO₂材料的光催化性能也難以令人滿意。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種N摻雜納米TiO₂/浮石復合材料及其制備方法，本發明提供的復合材料光催化效果好，且制備成本低廉。

本發明提供了一種N摻雜納米TiO₂/浮石復合材料，包括：浮石和負載在浮石上的N摻雜納米TiO₂粒子。

優選的，所述N摻雜納米TiO₂粒子的晶型包括銳鈦型。

優選的，所述N摻雜納米TiO₂粒子的晶粒度為10～30nm。

優選的，所述浮石的孔隙率為70～85％

本發明提供了一種N摻雜納米TiO₂/浮石復合材料的制備方法，包括以下步驟：

a)將浮石、鈦源、氮源、酸和溶劑混合，得到混合漿液；所述混合漿液的pH值≤3；

b)調節所述混合漿液的pH值至5～6，進行陳化，得到固體陳化產物；

c)將所述固體陳化產物進行煅燒，得到N摻雜納米TiO₂/浮石復合材料。

優選的，步驟a)中，所述鈦源包括四氯化鈦、硫酸氧鈦和鈦酸正丁酯中的一種或多種；所述氮源包括硫酸銨、尿素和氯化銨中的一種或多種；所述酸包括鹽酸和/或硫酸；

步驟b)中，調節所述pH值的試劑為碳酸銨。

優選的，步驟a)中，所述浮石、鈦源和氮源的質量比為100：(100～150)：(80～120)。

優選的，步驟a)中，所述混合漿液的溫度≤10℃。

優選的，步驟b)中，所述陳化的溫度為30～60℃；所述陳化的時間為1～3h。

優選的，步驟c)中，所述煅燒的溫度為550～650℃；所述煅燒的時間為3～5h。