[发明专利]一种形貌厚度可控的氢氧化铟薄膜催化材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化材料的制备方法。

背景技术

随着现代化、城市化进程的加快和人民生活水平的提高，住家居室环境和工作活动场所的空气质量己愈来愈成为人们普遍关注的热点问题。室内空气的处理方法主要为吸附法、吸收法、沸石膜分离法、冷凝法、光催化法及低温等离子体法等。其中光催化氧化技术主要是利用半导体的特殊电子结构和光催化性质，与其它处理技术相比，具有明显的节能、高效、污染物降解彻底等优点，且光催化技术易操作，无二次污染，现已成为一种有重要应用前景的室内环境治理技术，引起了国内外学者的普遍重视，在于光催化氧化技术中应用最多的半导体材料是TiO₂，但是现有的用于光催化氧化技术的半导体材料TiO₂的制备条件苛刻，制作方法复杂，现有方法制作得到的半导体材料TiO₂的催化效率低，限制了TiO₂的使用，且现有的光催化氧化技术使用的为粉体的半导体材料，使用中容易流失，进而造成二次污染，且回收利用困难，限制了光催化氧化技术的发展。

发明内容

本发明为了解决现有的用于光催化氧化技术的半导体材料TiO₂的制作方法复杂、制作得到半导体材料TiO₂催化效率低及使用粉体的半导体材料容易造成二次污染的问题，而提供了一种形貌厚度可控的氢氧化铟薄膜催化材料的制备方法。

本发明氢氧化铟薄膜催化材料由以下方法进行制备：将0.5～8g的尿素、0.5～2g的硝酸铟和100～150mL的水均匀混合置于反应器中，然后将玻璃板放入反应器中，再将反应器放入油浴锅中回流反应12～26h，控制油浴锅回流装置的温度为60～100℃，即实现了氢氧化铟薄膜催化材料的制备。

本发明方法以玻璃板为基底，采用尿素和硝酸铟为原料制作得到了氢氧化铟薄膜，本发明的方法条件温和，制作方法简单。本发明方法可通过控制尿素的用量，来调整尿素在溶液中释放出的OH^-浓度，进而实现对薄膜形貌与厚度的控制，本发明方法制作得到氢氧化铟薄膜的厚度范围为4～30μm，同时，还可以通过控制回流时间来控制氢氧化铟薄膜的形貌和厚度，本发明制作得到的薄膜形貌既可以为棒状，也可以为块状，也可为两者的混合状。本发明方法制作得到的氢氧化铟薄膜采用气相光催化降解苯典型挥发性的有机污染物的方法检查氢氧化铟薄膜的光催化活性，检查结果显示，本发明方法制作得到的氢氧化铟薄膜的降解率达到了93.8％以上，本发明制作得到的氢氧化铟薄膜光催化效率高，催化活性好，且难失活，本实施方式制作的氢氧化铟薄膜在使用过程中不存在流失的问题，不产生二次污染，本发明制作得到的氢氧化铟薄膜应用范围广泛。

附图说明

图1为具体实施方式八制备得到的氢氧化铟薄膜的XRD图；图2为具体实施方式八制备得到的氢氧化铟薄膜横截面的SEM图；图3为具体实施方式八制备得到的氢氧化铟薄膜表面的SEM图；图4为具体实施方式八制作得到氢氧化铟薄膜与现有方法制作得到的TiO₂进行催化性能的比较结果图，图5为具体实施方式九制备得到的氢氧化铟薄膜横截面的SEM图；图6为具体实施方式九制备得到的氢氧化铟薄膜表面的SEM图；图7为具体实施方式十制备得到的氢氧化铟薄膜表面的SEM图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式形貌厚度可控的氢氧化铟薄膜催化材料由以下方法进行制备：将0.5～8g的尿素、0.5～2g的硝酸铟和100～150mL的水均匀混合置于反应器中，然后将玻璃板放入反应器中，再将反应器放入油浴锅中回流反应12～26h，控制油浴锅回流装置的温度为60～100℃，即实现了氢氧化铟薄膜催化材料的制备。

本实施方式可通过控制尿素的用量，调整尿素在溶液中释放出的OH^-浓度，在实现对薄膜形貌和厚度的控制，本实施方式制作得到氢氧化铟薄膜的厚度范围为4～30μm，同时，还可以通过控制回流时间来控制氢氧化铟薄膜的形貌和厚度，本实施方式制作得到的薄膜的形貌既可以为棒状，也可以为块状，也可以是两者的混合状态。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是将1.7～1.9g的尿素、1.4～1.6g的硝酸铟和120～145mL的水均匀混合置于反应器中。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

本实施方式制作得到氢氧化铟薄膜的厚度为0.8～42mm。