[發明專利]一種螺旋型草酸氧鈦鹽光催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910095150.8
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109794290B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 鄂磊;胡康慨;胡朝陽;賴柳媛;趙丹
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: B01J31/04
• 分類號: B01J31/04;B01J35/02;C02F1/32;C02F101/30
• 代理公司: 天津市尚儀知識產權代理事務所(普通合伙) 12217
• 代理人: 高正方

本發明提供一種螺旋型草酸氧鈦鹽光催化劑及其制備方法，其制備方法包括以下步驟：將硫酸氧鈦[TiOSO₄]加入到去離子水中，攪拌至完全溶解，得到一定濃度的溶液；將溶液靜置一定時間后過濾以去除雜質，得到透明的硫酸氧鈦溶液；再向硫酸氧鈦溶液中加入草酸銨[(NH₄)₂C₂O₄·H₂O]，攪拌至完全溶解，作為前驅體溶液；將前驅體溶液轉移至100mL聚四氟乙烯反應釜中，密閉后放入烘箱中進行水熱反應；反應結束后，待反應釜自然冷卻至室溫，得到反應產物A，將反應產物A離心分離，并用去離子水和無水乙醇分別洗滌，得到反應產物B；將洗凈后的反應產物B干燥處理，即得到螺旋型草酸氧鈦鹽光催化劑。本發明制備的螺旋型草酸氧鈦鹽光催化劑形貌獨特、均一穩定，具有優異的紫外光催化活性。

技術領域

本發明是一種螺旋型草酸氧鈦鹽光催化劑及其制備方法，屬于光催化技術領域。

背景技術

光催化技術作為一種高效、安全的環境友好型凈化技術，對室內空氣質量的改善已得到國際學術界的認可，該項技術不僅在廢水凈化處理方面具有巨大潛力，而且在能源和環境領域同樣具有廣闊的應用前景。光催化原理是基于光催化劑在光的照射下具有的氧化還原能力，而將污染物降解為二氧化碳與水，被認為是21世紀環境凈化領域的革命性突破，被譽為“當今世界最理想的環境凈化技術”。傳統半導體光催化劑多為氧化物、硫化物和部分銀鹽，如TiO₂、ZnO、SnO₂、CdS、Ag₂CrO₄和Ag₃PO₄等，這些光催化劑存在不同方面的缺點，如TiO₂和ZnO禁帶寬度較大，SnO₂的量子效率和表面反應效率較低，CdS有毒性，Ag₂CrO₄和Ag₃PO₄生產成本高，極大的限制了光催化劑材料的發展。同時，研究表明光催化劑的微觀形貌是影響光催化過程的關鍵因素之一。因此，設計并合成一種微觀形貌獨特、制備工藝簡單、具有優異光催化活性的新型光催化劑材料代替傳統光催化劑具有重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種螺旋型草酸氧鈦鹽光催化劑及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題，本發明所制備的螺旋型草酸氧鈦鹽光催化劑粉體的形貌穩定均一、光催化活性高、生產成本低、制備流程簡單，可通過一步水熱法直接合成。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：一種螺旋型草酸氧鈦鹽光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將硫酸氧鈦[TiOSO₄]加入到去離子水中，攪拌至完全溶解，得到一定濃度的溶液；

步驟二：將步驟一得到的溶液靜置一定時間后，過濾，以去除雜質，得到透明的硫酸氧鈦溶液；

步驟三：向步驟二得到的硫酸氧鈦溶液中加入草酸銨[(NH₄)₂C₂O₄·H₂O]，攪拌至完全溶解，作為前驅體溶液；

步驟四：將步驟三中得到的前驅體溶液轉移至100mL聚四氟乙烯反應釜中，密閉后放入烘箱中進行水熱反應，得到反應產物A；

步驟五：反應結束后，待反應釜自然冷卻至室溫，將步驟四中得到的反應產物A離心分離，并用去離子水和無水乙醇洗滌，得到反應產物B；

步驟六：將步驟五得到的反應產物B干燥處理，即得到螺旋型草酸氧鈦鹽光催化劑。

進一步的，步驟一具體為：將4.90-9.80g TiOSO₄加入到去離子水中，攪拌至完全溶解，制得濃度為0.5-1mol/L的溶液。