[發明專利]一種含有二氧化鈦的復合光催化材料

在審

• 申請號: 201811538714.2
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109621986A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 黎華挺;許獻風;許定文;甘慶軍;鄧智孔;郭小鳳;梁燕華;覃愿;唐月坤;祝麗萍;黎祖全;梁娜;李廣欣
• 申請（專利權）人: 廣西金茂鈦業有限公司
• 主分類號: B01J27/055
• 分類號: B01J27/055;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 李勤輝

本發明涉及光催化材料，具體說是一種含有二氧化鈦的復合光催化材料，按質量百分比，其含有以下成分：二氧化鈦30?50%，氧化硅15?25%，石墨烯15?25%，銅鹽5?10%，釩鹽5?10%。本發明以二氧化鈦為光催化材料，采用氧化硅、石墨烯為載體，并摻雜銅、釩，提高了二氧化鈦的光催化活性表面，極大地發揮了二氧化鈦的光催化作用，從而大大提高了復合材料的光催化效果。

技術領域

本發明涉及光催化材料，具體說是一種含有二氧化鈦的復合光催化材料。

背景技術

在眾多的環境治理技術中，光催化技術因其具有的特殊優勢已引起了人們廣泛關注，其最大的優勢在于能僅在光照條件下將有機污染物分解為二氧化碳與水，為綠色、高效與低耗治理有機污染物提供了有效途徑，有著極好的應用前景。光催化技術的核心是光催化劑，而二氧化鈦光催化劑則是最具代表性的光催化材料，其具有光催化活性強、物理化學性質穩定高、耐光腐蝕、廉價易得與良好的環境兼容性等顯著特點，并且幾乎可以降解一切有機污染物，被公認為是目前最具有應用前景的光催化劑之一。

近年來，石墨烯的發現及應用為二氧化鈦的改性創造了條件，研究者利用其優異的電子傳輸性能，將其引入到光催化領域，制備出石墨烯/ 二氧化鈦復合材料，提高二氧化鈦的光催化量子效率。現有的技術中也存在一些摻雜的二氧化鈦復合光催化材料。但是，不管是添加石墨烯還是摻雜其他的元素的光催化劑，其活性仍然較低。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種可提高光催化活性的含有二氧化鈦的復合光催化材料。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種含有二氧化鈦的復合光催化材料，按質量百分比，其含有以下成分：二氧化鈦30-50%，氧化硅15-25%，石墨烯15-25%，銅鹽5-10%，釩鹽5-10%。

作為優選，二氧化鈦的晶相為銳鈦礦相。

作為優選，氧化硅采用氧化硅納米纖維。

作為優選，氧化硅納米纖維的平均粒徑為15-25nm。

作為優選，銅鹽采用氯化銅。

作為優選，釩鹽采用硫酸氧釩。

從以上技術方案可知，本發明以二氧化鈦為光催化材料，采用氧化硅、石墨烯為載體，并摻雜銅、釩，提高了二氧化鈦的光催化活性表面，極大地發揮了二氧化鈦的光催化作用，從而大大提高了復合材料的光催化效果。

具體實施方式

下面詳細介紹本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。

本發明提供了一種含有二氧化鈦的復合光催化材料，一種含有二氧化鈦的復合光催化材料，按質量百分比，其含有以下成分：二氧化鈦30-50%，氧化硅10-20%，石墨烯10-20%，銅鹽10-20%，釩鹽10-20%。其中：

二氧化鈦的晶相為銳鈦礦相，并采用粒徑較小的納米顆粒。由于尺寸越小的二氧化鈦顆粒表現出更強的光催化性能以及更大的活性表面，尤其對于具有微小納米尺寸的二氧化鈦顆粒，其展現相對更高的光催化活性，因而本發明的材料成分均采用納米級別。

氧化硅采用氧化硅納米纖維，氧化硅納米纖維的平均粒徑為15-25nm。二氧化鈦負載于氧化硅納米纖維的表面，形成具有高負載牢固度、強親水性、高吸附性與強催化活性的二氧化鈦復合光催化材料，該復合材料在微觀上呈現納米纖維狀結構，比表面積達到250m²/g以上，具有較高的光化學穩定性、對有機污染物具有較強的選擇吸附性以及較強的光催化活性。

石墨烯作為載體，可使二氧化鈦顆粒通過化學鍵負載在石墨烯上，有效提高了光催化材料的活性，石墨烯作為一種良好的電子導體，太陽光照射下，能快速把光生電子轉移，有效抑制電子和空穴對的復合，從而提高光催化劑的產氫活性。