[發(fā)明專利]一種基于等離子體處理TiO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011279568.3
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112387264B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 文婕;吳洪波;張連紅;張輝;李愛蓉;張國平;于明偉;呂燕軍;劉成;胡程;李強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J37/34;C02F1/30;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 劉沁

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光催化材料制備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于等離子體處理TiO₂的方法，包括如下步驟：S1、制備TiO₂，S2、利用等離子放電在步驟S1所得TiO₂的表面引入≡Ti?F鍵和F摻雜；本發(fā)明還提供了由上述方法制得的改性TiO₂光催化劑以及應(yīng)用；本發(fā)明首次通過等離子體放電在TiO₂表面實現(xiàn)了表面鈦氟鍵的引入和氟摻雜，其制備方法便捷快速，制備出的TiO₂改性催化劑表現(xiàn)出了良好可見光吸收和光催化性能，對亞甲基藍(lán)溶液的降解10min既可達(dá)到75％，60min基本上可實現(xiàn)完全降解；該方法對于TiO₂的氟改性具有突破性的進(jìn)展，是首次通過等離子體快速在TiO₂表面引入≡Ti?F和實現(xiàn)氟摻雜，對于等離子體在化學(xué)材料改性方面的意義巨大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光催化材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于等離子體處理TiO₂的方法、改性TiO₂光催化劑及應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著全球化石能源的日益枯竭和環(huán)境問題的加重，促使人們將目光移向清潔能源領(lǐng)域，太陽能作為全球最大的能源儲備資源，如果能實現(xiàn)對太陽能資源的高效利用，對于世界經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)將是不可估量的。

自1972年日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)TiO₂的光敏性以來，科學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了ZnO、 CuO、O₂V₅、MnO₂、CrO₃等光敏性材料，在眾多的光敏材料中，由于TiO₂無毒、低廉、紫外響應(yīng)和環(huán)境儲量大等優(yōu)點，成為了被研究最多的光敏材料，被廣泛用于有機(jī)物降解、太陽能電池、水解制氫和生物技術(shù)等方面；然而，TiO₂自身禁帶較寬(3.2ev)、電子空穴復(fù)合率高、僅在紫外光下響應(yīng) (紫外僅占太陽光的5％)等缺點，限制了TiO₂在可見光下的催化應(yīng)用，因此，對TiO₂的改性成為了研究熱點。