一種高效可見光復合光催化劑制造技術

本發明專利技術公開了一種高效可見光復合光催化劑，其步驟如下：步驟1，將仲鎢酸銨加入至異丙醇中，攪拌均勻，得到鎢酸溶液；步驟2，加入pH調節劑進行攪拌得到酸性鎢酸溶液，緩慢滴加穩定劑形成溶膠液；步驟3，將氯化鈀加入至溶膠液中，然后通入氨氣進行曝氣反應2?3h，自然冷卻后進行低溫靜置8?24h，得到前驅溶膠A；步驟4，將鈦酸正丁酯放入至無水乙醇中，攪拌均勻后加入分散劑，形成前驅溶膠B；步驟5，將前驅溶膠A靜置至室溫，進行快速超聲反應2?3h；步驟6，將前驅溶膠B緩慢加入至超聲后前驅溶膠A，攪拌均勻后，進行二次快速超聲，即可得到可見光光催化劑。本發明專利技術方法簡便，工藝條件溫和，生產成本低，材料結構穩定，未經過高溫破壞，性能穩定佳，可見光光催化性能效率高，有利于大規模推廣。

【技術實現步驟摘要】
一種高效可見光復合光催化劑
本專利技術屬于光觸媒
，具體涉及一種高效可見光復合光催化劑。
技術介紹
隨著能源日益緊缺和環保壓力的不斷增大，世界各國都開始力推開發可再生能源，其中太陽能為利用和開發最廣、發展前景最好的可再生能源，現已廣泛應用于各行各業。我國蘊藏著豐富的太陽能資源，太陽能利用前景廣闊。目前環境污染和能源短缺的問題卻日益嚴峻，尋求快速有效的解決辦法迫在眉睫。與傳統的化學氧化法和高溫焚燒法相比，半導體光催化技術因其能利用廉價的太陽能，常溫常壓就能徹底降解空氣和水中的污染物，無二次污染等優點，而成為一種理想的環境治理技術。尖晶石型CuCr2O4是種性能優良的催化劑，被廣泛用于氧化、加氫、脫氫、脫氫環化、有機物的降解、污染物處理及推進劑燃燒催化劑等。CuCr2O4是種p型半導體，其禁帶寬度為1.4eV左右，對可見光吸收較好；而n型半導體TiO2由于其禁帶寬度為3.2eV左右，對可見光不存在吸收，但其具有較高的光催化活性。綜合兩類光催化材料的優劣，將其復合設計為p-n型異質結復合半導體催化劑，使兩者的優勢得到充分利用，特別是通過異質結能有效地抑制光生電子-空穴的復合，將有效地提高可見光催化活性。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種高效可見光復合光催化劑，本專利技術方法簡便，工藝條件溫和，生產成本低，材料結構穩定，未經過高溫破壞，性能穩定佳，可見光光催化性能效率高，有利于大規模推廣。一種高效可見光復合光催化劑，其步驟如下：步驟1，將仲鎢酸銨加入至異丙醇中，攪拌均勻，得到鎢酸溶液；步驟2，加入pH調節劑進行攪拌得到酸性鎢酸溶液，緩慢滴加穩定劑形成溶膠液；步驟3，將氯化鈀加入至溶膠液中，然后通入氨氣進行曝氣反應2-3h，自然冷卻后進行低溫靜置8-24h，得到前驅溶膠A；步驟4，將鈦酸正丁酯放入至無水乙醇中，攪拌均勻后加入分散劑，形成前驅溶膠B；步驟5，將前驅溶膠A靜置至室溫，進行快速超聲反應2-3h；步驟6，將前驅溶膠B緩慢加入至超聲后前驅溶膠A，攪拌均勻后，進行二次快速超聲，即可得到可見光光催化劑。所述復合催化劑的配方如下：仲鎢酸銨20-30份、異丙醇70-80份、、pH調節劑1-3份、穩定劑4-7份、氯化鈀5-10份、鈦酸正丁酯15-25份、無水乙醇60-70份、分散劑2-4份。所述pH調節劑采用乙酸或甲酸。所述穩定劑采用乙酰丙酮。所述分散劑采用聚乙烯吡咯烷酮。所述步驟1的攪拌速度為500-800r/min，所述步驟2中的攪拌速度為300-500r/min，所述穩定劑滴加速度為1-3mL/min。所述步驟3中的氨氣通氣量是仲鎢酸銨量的11-18倍，所述曝氣反應的氣體流速為30-40mL/min，所述低溫靜置的溫度為0-5℃。所述步驟5中的快速超聲采用水浴超聲，所述超聲頻率為0.1-1.8MHz，所述超聲時長為0.7-1.5min，超聲間隔為10-15s。所述步驟6中的滴加速度為15-20mL/min，所述超聲的頻率為0.1-0.5MPa。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：1、本專利技術方法簡便，工藝條件溫和，生產成本低，材料結構穩定，未經過高溫破壞，性能穩定佳，可見光光催化性能效率高，有利于大規模推廣。2、本專利技術以仲鎢酸銨為鎢源，以氯化鈀作為活性劑，通過靜置進行微晶顆粒化，然后采用超聲方式進行結晶破碎化，與鈦源結合進行二次結晶，形成以鈀為活性中心，氧化鎢與二氧化鈦為光催化中心，不僅具有不錯的可見光光催化效果，同時光催化性能大幅度提高。3、本專利技術采用超聲的方式進行微晶破碎，不僅能夠均勻破碎晶核，同時能夠去除氨氣，調節溶劑保持中性。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術做進一步描述：實施例1一種高效可見光復合光催化劑，其步驟如下：步驟1，將仲鎢酸銨加入至異丙醇中，攪拌均勻，得到鎢酸溶液；步驟2，加入pH調節劑進行攪拌得到酸性鎢酸溶液，緩慢滴加穩定劑形成溶膠液；步驟3，將氯化鈀加入至溶膠液中，然后通入氨氣進行曝氣反應2h，自然冷卻后進行低溫靜置8h，得到前驅溶膠A；步驟4，將鈦酸正丁酯放入至無水乙醇中，攪拌均勻后加入分散劑，形成前驅溶膠B；步驟5，將前驅溶膠A靜置至室溫，進行快速超聲反應2h；步驟6，將前驅溶膠B緩慢加入至超聲后前驅溶膠A，攪拌均勻后，進行二次快速超聲，即可得到可見光光催化劑。所述復合催化劑的配方如下：仲鎢酸銨20份、異丙醇70份、、pH調節劑1份、穩定劑4份、氯化鈀5份、鈦酸正丁酯15份、無水乙醇60份、分散劑2份。所述pH調節劑采用乙酸。所述穩定劑采用乙酰丙酮。所述分散劑采用聚乙烯吡咯烷酮。所述步驟1的攪拌速度為500r/min，所述步驟2中的攪拌速度為300r/min，所述穩定劑滴加速度為1mL/min。所述步驟3中的氨氣通氣量是仲鎢酸銨量的11倍，所述曝氣反應的氣體流速為30mL/min，所述低溫靜置的溫度為0℃。所述步驟5中的快速超聲采用水浴超聲，所述超聲頻率為0.1MHz，所述超聲時長為0.7min，超聲間隔為10s。所述步驟6中的滴加速度為15mL/min，所述超聲的頻率為0.1MPa。實施例2一種高效可見光復合光催化劑，其步驟如下：步驟1，將仲鎢酸銨加入至異丙醇中，攪拌均勻，得到鎢酸溶液；步驟2，加入pH調節劑進行攪拌得到酸性鎢酸溶液，緩慢滴加穩定劑形成溶膠液；步驟3，將氯化鈀加入至溶膠液中，然后通入氨氣進行曝氣反應3h，自然冷卻后進行低溫靜置24h，得到前驅溶膠A；步驟4，將鈦酸正丁酯放入至無水乙醇中，攪拌均勻后加入分散劑，形成前驅溶膠B；步驟5，將前驅溶膠A靜置至室溫，進行快速超聲反應3h；步驟6，將前驅溶膠B緩慢加入至超聲后前驅溶膠A，攪拌均勻后，進行二次快速超聲，即可得到可見光光催化劑。所述復合催化劑的配方如下：仲鎢酸銨30份、異丙醇80份、、pH調節劑3份、穩定劑7份、氯化鈀10份、鈦酸正丁酯25份、無水乙醇70份、分散劑4份。所述pH調節劑采用甲酸。所述穩定劑采用乙酰丙酮。所述分散劑采用聚乙烯吡咯烷酮。所述步驟1的攪拌速度為800r/min，所述步驟2中的攪拌速度為500r/min，所述穩定劑滴加速度為3mL/min。所述步驟3中的氨氣通氣量是仲鎢酸銨量的18倍，所述曝氣反應的氣體流速為40mL/min，所述低溫靜置的溫度為5℃。所述步驟5中的快速超聲采用水浴超聲，所述超聲頻率為1.8MHz，所述超聲時長為1.5min，超聲間隔為15s。所述步驟6中的滴加速度為20mL/min，所述超聲的頻率為0.5MPa。實施例3一種高效可見光復合光催化劑，其步驟如下：步驟1，將仲鎢酸銨加入至異丙醇中，攪拌均勻，得到鎢酸溶液；步驟2，加入pH調節劑進行攪拌得到酸性鎢酸溶液，緩慢滴加穩定劑形成溶膠液；步驟3，將氯化鈀加入至溶膠液中，然后通入氨氣進行曝氣反應3h，自然冷卻后進行低溫靜置12h，得到前驅溶膠A；步驟4，將鈦酸正丁酯放入至無水乙醇中，攪拌均勻后加入分散劑，形成前驅溶膠B；步驟5，將前驅溶膠A靜置至室溫，進行快速超聲反應2h；步驟6，將前驅溶膠B緩慢加入至超聲后前驅溶膠A，攪拌均勻后，進行二次快速超聲，即可得到可見光光催化劑。所述復合催化劑的配方如下：仲鎢酸銨25份、異丙醇75份、、pH調節劑2份、穩定劑5份、氯化鈀8份、鈦酸正丁酯20份、無水乙醇65份、分散劑3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高效可見光復合光催化劑，其步驟如下：步驟1，將仲鎢酸銨加入至異丙醇中，攪拌均勻，得到鎢酸溶液；步驟2，加入pH調節劑進行攪拌得到酸性鎢酸溶液，緩慢滴加穩定劑形成溶膠液；步驟3，將氯化鈀加入至溶膠液中，然后通入氨氣進行曝氣反應2?3h，自然冷卻后進行低溫靜置8?24h，得到前驅溶膠A；步驟4，將鈦酸正丁酯放入至無水乙醇中，攪拌均勻后加入分散劑，形成前驅溶膠B；步驟5，將前驅溶膠A靜置至室溫，進行快速超聲反應2?3h；步驟6，將前驅溶膠B緩慢加入至超聲后前驅溶膠A，攪拌均勻后，進行二次快速超聲，即可得到可見光光催化劑。

【技術特征摘要】
1.一種高效可見光復合光催化劑，其步驟如下：步驟1，將仲鎢酸銨加入至異丙醇中，攪拌均勻，得到鎢酸溶液；步驟2，加入pH調節劑進行攪拌得到酸性鎢酸溶液，緩慢滴加穩定劑形成溶膠液；步驟3，將氯化鈀加入至溶膠液中，然后通入氨氣進行曝氣反應2-3h，自然冷卻后進行低溫靜置8-24h，得到前驅溶膠A；步驟4，將鈦酸正丁酯放入至無水乙醇中，攪拌均勻后加入分散劑，形成前驅溶膠B；步驟5，將前驅溶膠A靜置至室溫，進行快速超聲反應2-3h；步驟6，將前驅溶膠B緩慢加入至超聲后前驅溶膠A，攪拌均勻后，進行二次快速超聲，即可得到可見光光催化劑。2.根據權利要求1所述的一種高效可見光復合光催化劑，其特征在于，所述復合催化劑的配方如下：仲鎢酸銨20-30份、異丙醇70-80份、、pH調節劑1-3份、穩定劑4-7份、氯化鈀5-10份、鈦酸正丁酯15-25份、無水乙醇60-70份、分散劑2-4份。3.根據權利要求2所述的一種高效可見光復合光催化劑，其特征在于，所述pH調節劑采用乙酸或甲酸。4.根據權利要求2所述的一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：俞潮軍，
申請(專利權)人：俞潮軍，
類型：發明
國別省市：浙江,33