[發明專利]一種聚3-己基噻吩包覆二氧化鈦復合金光催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201811337981.3
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109603918B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 徐進;鄧君
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于光催化技術領域，具體涉及一種聚3?己基噻吩包覆二氧化鈦復合金光催化劑的制備方法，首先將聚苯乙烯磺酸鈉加入到三氯化鈦中，并依次進行分散、滴加氨水、水熱反應、離心分離、洗滌、干燥，制備得到二氧化鈦，然后將二氧化鈦加入到四氯金酸中，分散、靜置、滴加氨水、攪拌、離心分離、洗滌、干燥、煅燒、制備得到二氧化鈦復合金，最后將二氧化鈦復合金加入水中、分散、振蕩、滴加聚3?己基噻吩的氯仿溶液、振蕩、離心分離、干燥，制備得到聚3?己基噻吩包覆二氧化鈦復合金材料；本發明制備過程簡單，生產成本低，制備得到的聚3?己基噻吩包覆二氧化鈦復合金光催化劑擁有較大的比表面積以及高效、長期的光催化降解效率。

技術領域

本發明屬于光催化技術領域，具體涉及一種聚3-己基噻吩包覆二氧化鈦復合金光催化劑的制備方法。

背景技術

光催化技術是近三十年來發展起來的一種新興技術，在能源和環境領域具有廣闊的應用前景，二氧化鈦是光催化技術中應用最廣的一類光催化材料，由于其化學性質穩定、光催化效率高、環境友好等特點，被認為是光催化技術中最具應用前景的材料，然而，傳統的二氧化鈦光催化材料為白色粉末，且空穴與光生電子的分離效率低，從而造成光催化降解性能低。

單一的二氧化鈦作為光催化劑存在兩個主要的限制因素：第一，二氧化鈦本身有著3.2eV的禁帶寬度，造成它的吸收范圍絕大部分落在了紫外區域，對可見光只有很少一部分的吸收，從而低了可見光的利用率；第二，二氧化鈦形成空穴和電子對的能力很低且空穴和電子對形成之后復合率很高，由于空穴具有較強的氧化能力，空穴的減少導致光催化降解性能降低。

聚3-己基噻吩是一種聚噻吩的衍生物，擁有較好的穩定性以及光吸收性能，并且擁有獨特的光電特性及較高的空穴傳輸性能，但聚3-己基噻吩電荷分離相對困難，從而造成空穴和電子對的形成能力很低。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種聚3-己基噻吩包覆二氧化鈦復合金光催化劑的制備方法，通過本發明制備得到的聚3-己基噻吩包覆二氧化鈦復合金形狀可控，形貌規則，擁有較大的比表面積以及高效、長期的光催化降解效率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種聚3-己基噻吩包覆二氧化鈦復合金光催化劑的制備方法，包括如下步驟：

S1：二氧化鈦的制備：將聚苯乙烯磺酸鈉加入到三氯化鈦溶液中，超聲波分散1-2h，制得聚苯乙烯磺酸鈉與三氯化鈦混合物，其中，三氯化鈦濃度為0.2-0.7g/mL，聚苯乙烯磺酸鈉濃度為0.1-0.7g/ml，緩慢滴加氨水，調節pH值為4-5，將其進行水熱反應，水熱反應溫度為120-150℃，水熱反應時間為12-18h，反應完成后，經過離心分離獲得固體，再用去離子水洗滌至中性后用乙醇沖洗3-5次，將其放在烘箱內，恒溫干燥，干燥溫度為70-100℃，干燥時間為5-8h，制備得到二氧化鈦；

S2：二氧化鈦復合金的制備：將步驟S1制備得到的二氧化鈦加入到四氯金酸溶液中，四氯金酸濃度為10-14g/L，四氯金酸溶液加入的體積與二氧化鈦加入的質量比為17-28ml：2g，超聲波分散1-2h后靜置3-5h，加入與四氯金酸體積相同的氨水，攪拌2-4h，攪拌速度為300-500r/min，攪拌完成后，將其進行離心分離獲得固體，再用去離子水洗滌至中性，將其放在烘箱內，恒溫干燥，干燥溫度為60-90℃，干燥時間為7-9h，干燥后進行煅燒處理，煅燒溫度為500-700℃，煅燒時間為3-5h，制備得到二氧化鈦復合金；

S3：聚3-己基噻吩包覆二氧化鈦復合金的制備：將步驟S2制備得到的二氧化鈦復合金加入去離子水中，超聲波振蕩分散形成懸濁液，超聲波振蕩過程中，緩慢滴加聚3-己基噻吩的氯仿溶液，其中添加的成分中聚3-己基噻吩占二氧化鈦復合金質量的0.1-0.5%，超聲波振蕩10-12h，振蕩完成后，將其進行離心分離獲得固體，恒溫干燥，干燥溫度為70-100℃，干燥時間為5-8h，制備得到聚3-己基噻吩包覆二氧化鈦復合金材料。