[發明專利]一種SrTiO3

在審

• 申請號: 202011638509.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112808283A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 鈕金芬;張紫琦;王凱;馬璋騰斐
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B01J27/138
• 分類號: B01J27/138;B01J27/06;B01J23/02;B01J35/00;B01J37/34
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 戴媛

本發明公開了一種SrTiO₃–BiOBr復合催化劑的微波快速制備法，步驟包括：將硝酸鉍加入由乙二醇和水組成的混合溶劑中，一起放到磁力攪拌器上攪拌至溶解，得到A液；同時將溴化鉀加入到乙二醇中攪拌得到B液；將B液緩慢加入到A液中攪拌均勻以后，加入鈦酸鍶后超聲分散，得到混合溶液；再將混合溶液放置到微波反應釜中，設置好溫度和時間進行反應，待反應完全后將微波反應釜冷卻至室溫，對反應產物進行離心分離，對得到的固體物質分別使用無離子水和無水乙醇清洗，烘干后即得溴氧化鉍/鈦酸鍶復合催化劑。本發明的方法，復合催化劑制備時間縮短，單一催化劑鈦酸鍶和溴氧化鉍光催化活性提高，催化效果好。

技術領域

本發明屬于光催化劑制備技術領域，涉及一種SrTiO₃–BiOBr復合催化劑的微波快速制備法。

背景技術

鈦酸鍶(SrTiO₃)作為一種典型的鈣鈦礦結構金屬氧化物，是除二氧化鈦之外的另一類具有較大應用潛力的半導體光催化材料，并且也是一種典型的n型半導體。溴氧化鉍(BiOBr)作為典型的分層結構氧化物，由于其物理化學穩定性，無毒性和出色的光催化活性，被認為是一種有前景的光催化劑。但是這兩種催化劑均存在光響應能力有限的問題，目前已有大量文獻和專利研究溴氧化鉍和鈦酸鍶的改性方法，以提高單一催化劑的光響應能力，改善復合催化劑的光催化能力，但是目前關于異質結構SrTiO₃-BiOBr復合催化劑卻鮮有報道，最新報導的研究論文《Photocatalytic activities of novel SrTiO₃–BiOBrheterojunction catalysts towards the degradation of reactive dyes》(Applied Catalysis B:Environmental，2017，P218-232)中，復合催化劑表現出優于單一催化劑的優秀光催化活性，但是其制備過程需要7h，干燥需要48h，制備步驟繁瑣，這樣的工藝條件完成難以滿足工業化批量生產的需求。目前關于SrTiO₃–BiOBr復合催化劑制備還未相關專利記載和報道，因此尋找催化性能優異、制備方法簡單、制備成本低，條件溫和，并且易于實現工業化的SrTiO₃–BiOBr異質結催化劑制備方法至關重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種SrTiO₃–BiOBr復合催化劑的微波快速制備法，解決了現有技術制備過程中，存在反應時間長、合成效率低、催化活性能不足、時間和經濟成本偏高的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種SrTiO₃–BiOBr復合催化劑的微波快速制備法，按照以下步驟實施：

將1g～2g硝酸鉍加入由乙二醇和水組成的15-50ml混合溶劑中，一起放到磁力攪拌器上攪拌10-30min至溶解，得到A液；同時將0.1g～0.5g溴化鉀加入到10-45ml乙二醇中攪拌得到B液；

將B液緩慢加入到A液中攪拌均勻以后，加入0.02g-0.15g鈦酸鍶后超聲分散，得到混合溶液；

再將混合溶液放置到微波反應釜中進行反應，待反應完全后將微波反應釜冷卻至室溫，對反應產物進行離心分離；對分離得到的固體物質分別使用無離子水和無水乙醇清洗，烘干后即得溴氧化鉍/鈦酸鍶復合催化劑。

本發明的有益效果是，解決了傳統SrTiO₃–BiOBr復合催化劑制備時間長，單一催化劑鈦酸鍶(SrTiO₃)和溴氧化鉍(BiOBr)光催化活性低，催化效果差的問題。在提高復合催化劑催化制備效率的同時又能彌補單一催化劑催化效率問題，整體性能提高，加快了光催化反應速率，所制備的SrTiO₃-BiOBr復合光催化劑具有化學性質穩定，催化效率高，相比于單一催化劑SrTiO₃，催化活性能提高2.2倍，制備方法操作簡單、安全、成本低廉。

附圖說明