[发明专利]一种新型光催化剂S掺杂SiO2/TiO2复合材料的制备方法

权利要求书

1.以钛酸丁酯、正硅酸乙酯、硫磺为主要原料，无水乙醇为溶剂，冰乙酸为抑制剂，盐酸为催化剂，采用溶胶-凝胶技术，制备新型光催化剂S掺杂SiO₂/TiO₂复合材料的方法，其特征有如下工艺步骤：

（1）按钛酸丁酯（mL）：正硅酸乙酯（mL）：硫磺（g）=100：100～300：1～5的比例分别称量钛酸丁酯、正硅酸乙酯、硫磺；

（2）将按步骤（1）称量的硫磺与无水乙醇、去离子水、三乙醇胺按硫磺（g）：无水乙醇（mL）：去离子水（mL）：三乙醇胺（mL）=1：300：300：25的比例均匀混合，在温度为50±5℃条件下充分搅拌，使硫磺完全溶解，配制含硫磺的溶液；

（3）将按步骤（1）称量的钛酸丁酯与无水乙醇、冰乙酸按钛酸丁酯（mL）：无水乙醇（mL）：冰乙酸（mL）=10：20：1的比例均匀混合，充分搅拌，配制含钛酸丁酯的溶液；

（4）将按步骤（2）配制的含硫磺的溶液滴加到按步骤（3）配制的含钛酸丁酯的溶液中，利用盐酸调节pH 值至3，在温度为50±5℃条件下充分搅拌90～120min，制备S掺杂TiO₂溶胶；

（5）将按步骤（1）称量的正硅酸乙酯滴加到按步骤（4）制备的S掺杂TiO₂溶胶中，利用盐酸调节pH 值至3，在温度为50±5℃条件下充分搅拌120～180min，制备S掺杂SiO₂/TiO₂复合溶胶；

（6）将按步骤（5）制备的S掺杂SiO₂/TiO₂复合溶胶在室温条件下陈化2d，得到凝胶，凝胶在温度为80±5℃条件下真空干燥，制备S掺杂SiO₂/TiO₂干凝胶粉；

（7）将按步骤（6）制备的S掺杂SiO₂/TiO₂干凝胶粉在温度为400～800℃条件下焙烧，保温2h后，自然冷却至室温，制备S掺杂SiO₂/TiO₂复合材料。

2.根据权利要求1所述的新型光催化剂S掺杂SiO₂/TiO₂复合材料的制备方法，其特征在于该材料颗粒分布均匀，粒径大小为10～80nm。

3.根据权利要求1所述的新型光催化剂S掺杂SiO₂/TiO₂复合材料的制备方法，其特征在于该材料在波数950cm^-1处出现了Ti-O-Si键的红外特征吸收峰。

4.根据权利要求1所述的新型光催化剂S掺杂SiO₂/TiO₂复合材料的制备方法，其特征在于该材料在紫外-可见光区域的最大吸收波长为405～435nm。

5.根据权利要求1所述的新型光催化剂S掺杂SiO₂/TiO₂复合材料的制备方法，其特征在于该材料中TiO₂为锐钛矿相和金红石相的混晶相。

6.根据权利要求1所述的新型光催化剂S掺杂SiO₂/TiO₂复合材料的制备方法，其特征在于该材料对亚甲基蓝溶液的降解率为60～90%。