[發明專利]一種金屬M摻雜二氧化鈦光催化劑及其在光催化固氮中的應用

有效

• 申請號: 202011377448.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112642427B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陳愛民;周煜;魏金晶;趙韻;倪梯銅
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/75;B01J23/755;B01J23/10;B01J21/06;B01J37/03;B01J37/06;C01C1/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;李世玉

1.一種金屬摻雜M-TiO₂光催化劑在光催化合成氨中的應用，其特征在于所述光催化劑按如下方法制備：將鈦酸四丁酯滴入無水乙醇中，加入氫氟酸，再加入金屬鹽，攪拌混勻，在160-200℃反應2-12h，將反應液冷卻至室溫，離心，沉淀用去離子水洗滌后，干燥，獲得所述金屬摻雜M-TiO₂光催化劑；所述金屬鹽中金屬離子包括Fe³⁺、Co³⁺或Eu³⁺；所述金屬鹽包括硝酸鹽。

2.如權利要求1所述的應用，其特征在于所述鈦酸四丁酯與無水乙醇體積比為1：2.5-25；所述鈦酸四丁酯與氫氟酸體積比為1：0.05-0.3；所述鈦酸四丁酯與金屬鹽物質的量之比為1：0.01-0.1。

3.如權利要求1所述的應用，其特征在于所述金屬鹽為Fe(NO₃)₃·9H₂O。

4.如權利要求1所述的應用，其特征在于所述的應用為：采用金屬摻雜M-TiO₂光催化劑，以氮氣和水為原料，在氙燈模擬太陽光照射下進行光催化反應1-3h合成氨。

5.如權利要求4所述的應用，其特征在于所述水的體積用量以催化劑重量計為4ml/mg；所述氮氣體積用量以催化劑重量計為1.0-5.0L/mg。

6.如權利要求4所述的應用，其特征在于所述應用為：將金屬摻雜M-TiO₂光催化劑加入超純水，40KHz超聲10min；然后，將此反應液轉移至密封的光催化反應釜，在黑暗避光的條件下，通入高純氮氣保持30min，以排除反應釜內的空氣并且使整個反應體系達到吸附平衡；最后，將光催化反應釜轉移至300W氙燈下，打開氙燈照射1h，并保持氮氣的通入，反應結束后，將反應液轉移至離心管，取上清液，分離純化，獲得含銨離子的溶液。