[發明專利]一種復合光催化劑的制備方法、產物及其應用

有效

• 申請號: 202010328452.8
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111514913B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 徐蘇;嚴濱;曾孟祥;許美蘭
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;B01J21/06;B01J35/10;B82Y30/00;B82Y40/00;B01D53/86;B01D53/44;B01D53/52;B01D53/58
• 代理公司: 廈門荔信律和知識產權代理有限公司 35282
• 代理人: 張東明

本發明屬于光催化劑領域，具體是一種復合光催化劑的制備方法、產物及其應用，本發明將二維層狀納米材料Ti₃C₂?MXene浸沒入鈦酸酯溶膠中，在MXene表面覆蓋鈦酸酯溶膠，經過干燥和高溫反應后，獲得TiO₂/MXene復合光催化劑，對有機污染物具有較好的光催化降解作用。

技術領域

本發明屬于光催化劑領域，涉及一種復合光催化劑的制備方法、產物及其應用。

背景技術

二氧化鈦是一種優良的光催化劑，可催化降解諸多有機污染物，包括有機溶劑、有機染料等。為了進一步提高二氧化鈦的光催化性能，研究者將其和一些材料復合。

MXene是一種新型的二維層狀材料，具有較高的比表面積，優良的導熱導電性能。現有一些報道將二氧化鈦和MXene復合做復合催化劑的方法。CN104529455B公開了一種二氧化鈦/二維層狀碳化鈦復合材料的低溫制備法，低溫氧化MXene-Ti₃C₂表面形成TiO₂，獲得TiO₂/MXene-Ti₃C₂納米復合材料。CN107159286A公開了一種Ti₃C₂/TiO₂二維材料的制備方法，Ti₃C₂經過水熱反應后300℃加熱1～2h加熱獲得。

本發明人經過大量的試驗，找到一種具有光催化活性更高的復合光催化劑。

發明內容

本發明的一個目的在于克服現有技術缺陷，提供一種復合光催化劑的制備方法。

本發明的另一個目的在于提供一種復合光催化劑。

本發明還有一個目的在于提供一種復合光催化劑的應用。

本發明的技術方案如下：

一種復合光催化劑的制備方法，包括以下步驟，

S1、由鈦酸酯經過溶膠方法獲得鈦酸酯溶膠；

S2、將二維層狀納米材料Ti₃C₂-MXene浸沒入步驟S1的鈦酸酯溶膠中，取出，低于60℃下干燥，再浸入步驟S1的鈦酸酯溶膠中，再取出干燥，如此反復操作2～5次，再置于400～800℃環境中加熱10～100分鐘，獲得所述復合光催化劑。

步驟S1中的鈦酸酯經過溶膠方法獲得鈦酸酯溶膠是一種常規的方法，是將鈦酸酯和醇類溶劑、水混合，再加入酸進行水解，獲得所述溶膠，所述鈦酸酯選自鈦酸乙酯、鈦酸異丙酯和鈦酸丁酯中的一種或幾種。

優選的，步驟S2中所述二維層狀納米材料Ti₃C₂-MXene層片厚度不超過50nm。

優選的，步驟S2中所述二維層狀納米材料Ti₃C₂-MXene和鈦酸酯溶膠的重量比為1:2～10。更優選的，重量比為1:3～8。

優選的，步驟S2中所述環境的溫度為500～700℃；優選的，所述加熱的時間為30～70min。

優選的，步驟S2中所述環境壓力為0.08～0.15MPa，更優選的，環境壓力為0.1～0.12MPa。

一種復合光催化劑，由上述任一項實施方案所述的制備方法制備獲得。

一種上述實施方案所述的復合光催化劑在光催化降解有機污染物上的應用。