[發(fā)明專利]一種CaTiO3

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010640529.5
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111744467A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛嘉偉;占文卿;孫青;張儉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)溫州科學(xué)技術(shù)研究院
• 主分類號: B01J23/02
• 分類號: B01J23/02;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 溫州知遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33262
• 代理人: 湯時達(dá);劉超

本發(fā)明提供一種CaTiO₃/CaO/TiO₂復(fù)合材料的制備方法，常溫下，取TiOSO₄和CaCO₃分別超聲攪拌溶于溶劑中形成兩份溶液，再將兩份溶液混合攪拌得到均勻的混合溶液；取CO(NH₂)₂溶于去離子水中獲得pH調(diào)節(jié)劑；混合溶液置于磁力攪拌器中攪拌后，向混合溶液中滴加pH調(diào)節(jié)劑，得到均一的混合溶液；將均一的混合溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中水熱反應(yīng)后，經(jīng)抽濾、洗滌、干燥得到白色粉體；將白色粉體置于馬弗爐中煅燒后，取出研磨均勻得到復(fù)合材料。其優(yōu)點(diǎn)在于：采用CaCO₃為鈣源節(jié)約生產(chǎn)成本，采用弱堿性CO(NH₂)₂為pH調(diào)節(jié)劑，避免了NaOH溶液或KOH溶液為pH調(diào)節(jié)劑帶來的強(qiáng)堿污染，CaO提供了有利于復(fù)合材料光催化降解的堿性環(huán)境，反應(yīng)過程綠色環(huán)保，具有良好光催化活性，節(jié)約成本和提高水體污染治理效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及半導(dǎo)體光催化材料開發(fā)制備領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)約能源、綠色環(huán)保、無需強(qiáng)酸強(qiáng)堿制備CaTiO₃/CaO/TiO₂復(fù)合材料的方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化的發(fā)展和人口的增長，環(huán)境污染問題變得日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能高效的解決污染問題，特別是水資源污染。目前，光催化降解有機(jī)污染物成為解決水污染的一種新途徑，它具有廉價、高效并且不會帶來二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

從20世紀(jì)70年代到現(xiàn)在，TiO₂是光催化領(lǐng)域中研究得最廣泛、最深入的光催化劑。近年來，TiO₂以外的光催化劑相繼被發(fā)現(xiàn)，如鈣鈦礦類光催化劑。鈣鈦礦特有的晶體結(jié)構(gòu)使其具備獨(dú)特的電磁性能、氧化還原、氫解、異構(gòu)化、吸光性、電催化等活性，將鈣鈦礦中的鈣、鈦、氧等元素替換成金屬、鹵化物等元素后，可以有效提升材料的理化性質(zhì)，從而得到一系列具有鈣鈦礦晶型的吸光材料，成為光催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。它被廣泛應(yīng)用于光催化分解水產(chǎn)氫、有機(jī)染料的降解、光催化還原CO₂制備有機(jī)物等，這些研究成果及其誘人的應(yīng)用前景引起了研究人員的極大關(guān)注。如Zhang等通過使用溶膠-凝膠法，用Ca(NO₃)₂?4H₂O和鈦酸四丁酯(Ti(C₄H₉O)₄)為原料，檸檬酸為輔助劑，成功制備了CaTiO₃納米顆粒（ZHANG H ,CHEN G , LI Y , et al. Electronic structure and photocatalytic properties ofcopper-doped CaTiO₃[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, 35(7):2713-2716.）。Zhao等人用Ca(NO₃)₂·4H₂O作為Ca源，鈦酸四丁酯作為Ti源，PEG-200作為溶劑，NaOH作為礦化劑制備出分散性好、不同形狀的CaTiO₃微納米顆粒（ZHAO H, DUANY, SUN X. Synthesis and characterization of CaTiO3 particles with controlledshape and size [J]. New Journal of Chemistry, 2013, 37(4): 986-991）。但是這些方法所需的原料成本相對較高，采用的鈣源為鈣的化合物，如二水氯化鈣、九水硝酸鈣、五水氯化鈣等，堿性調(diào)節(jié)劑為強(qiáng)堿NaOH溶液或KOH溶液等，容易造成環(huán)境污染，不利于綠色環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，提供了一種節(jié)約能源、綠色環(huán)保、無需強(qiáng)酸強(qiáng)堿制備CaTiO₃/CaO/TiO₂復(fù)合材料的制備方法。