[發明專利]一種納米棒陣列薄膜型光催化劑及其用途

在審

• 申請號: 201910529266.8
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110368919A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 高鑫;高纓;耿葵;朱左明;韓俊杰;郭家斌;于艾;陳通;余文華;成坤
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍96901部隊23分隊
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J23/80;B01J37/02;B01J37/03;B01J37/08;B01J37/10;C02F1/30;C02F101/38
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 鄭學成

1.一種納米棒陣列薄膜型催化劑，其特征在于，采取如下方法進行制備：第一步：水熱反應法制備TiO₂納米棒陣列(NRAs)薄膜：

以氟摻雜二氧化錫(FTO)導電玻璃作基底，基底尺寸為l.5cm×3cm。反應的前驅液由10ml濃鹽酸(36.8％)、10ml去離子水、0.4ml鈦酸丁酯混合而成，首先將10ml濃鹽酸(36.8％)和10ml去離子水混合并磁力攪拌均勻，而后在不斷攪拌的情況下逐滴加入鈦酸丁酯溶液，繼續攪拌上述混合溶液至透明澄清，作為水熱反應的前驅液備用。

將清洗干凈的基底放入50ml的高壓反應釜的聚四氟乙烯內膽中，保持基底導電面朝下，并將其一側斜靠在內膽的膽壁上。再將上述水熱反應前軀液倒入內膽中，并將內膽放入高壓反應釜外殼中，擰緊。最后把此高壓反應釜放入已升高到150℃溫度的烘箱中反應5h，反應結束后將高壓反應釜取出室溫下冷卻，取出樣品并用大量的去離子水漂洗干凈，室溫下晾干備用。

第二步：采用浸漬沉積煅燒法制備TiO₂ NRAs/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄薄膜。首先按化學計量比2:0.5:0.5配制Fe(NO₃)₃、NiNO₃和Zn(NO₃)₂混合溶液，其中Fe(NO₃)₃濃度為0.25mol/L，NiNO₃和Zn(NO₃)₂濃度為0.0625mol/L。然后將制備好的TiO₂ NRAs薄膜浸漬在10-20ml上述混合液中0.5-1.5h，取出薄膜并在去離子水中浸漬4-6s。得到的薄膜在室溫下自然晾干后再用馬弗爐以500℃的溫度煅燒1.5-2.5h，煅燒時升溫和降溫的速度保持在4-6℃/min，后得到催化劑TiO₂ NRAs/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄。

2.根據權利要求1所述的一種納米棒陣列薄膜型催化劑，其特征在于，所述第一步中水熱反應法制備TiO2 NRAs薄膜以銦摻雜二氧化錫(ITO)導電玻璃作基底。

3.根據權利要求1所述的一種納米棒陣列薄膜型催化劑，其特征在于，所述第二步中，將制備好的TiO₂ NRAs薄膜浸漬在15ml上述混合液中1h，取出薄膜并在去離子水中浸漬5s。得到的薄膜在室溫下自然晾干后再用馬弗爐以500℃的溫度煅燒2h，煅燒時升溫和降溫的速度保持在5℃/min，后得到催化劑TiO₂ NRAs/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄。

4.一種納米棒陣列薄膜型催化劑的用途，其特征在于，在含偏二甲肼廢水中的應用。