[发明专利]一种双担载铌酸盐材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铌酸盐材料的制备，尤其是一种双担载铌酸盐材料的制备。

背景技术

利用光催化技术处理空气和水污染，具有实际应用的前景和意义，受到科学界的高度关注和重视。大量的实验结果表明，使用担载材料时，即利用某些物质作为催化剂的载体时，由于界面离子不同的扩散作用，使得催化剂的光催化活性有很大的差异。

早在1980年，Sato等发现经贵金属Pt沉积的Pt/TiO₂能够增强H₂O转换为H₂和O₂的光催化效率。在半导体表面担载贵金属或过渡金属，可以提高光生电子转移过程中电子空穴分离的效率，是提高半导体光催化剂催化活性的主要途径之一。在目前的研究中，用于担载的贵金属种类很多，惰性金属中Pt，Pd，Au，Ag，Ru等是较常用的，添加这些金属普遍提高了催化剂的光催化活性。其中以Pt最为广泛使用，催化剂表面担载的贵金属Pt主要以纳米颗粒和纳米簇的形态为主，这种形态不但具有较多的活性位置，而且能够促进光生电子空穴分离，抑制光生电子和空穴的复合，延长空穴的寿命，从而提高催化剂的光催化活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种双担载铌酸盐材料的制备方法。Pt为电子陷阱，RuO₂为空穴陷阱，双担载抑制光生电子和空穴的复合，能够显著提高光催化活性。Pt助催化剂的担载采用光催化还原法，H₂PtCl₆6H₂O为Pt源。RuO₂助催化剂的担载，是以Ru₃(CO)₂(Aldrich公司，纯度99％)的四氧呋喃(THF)溶液为Ru源。克服传统氧化物光催化材料中的效率低的问题，提高材料的还原效率。

本发明的技术方案是助催化剂的担载，具体步骤如下：

(1)将Nb₂O₅，Na₂CO₃，K₂CO₃按照KNbO₃化学计量比混合。(2)研磨混合物后，高温预热处理一段时间。(3)再次研磨后，高温煅烧一段时间，得到KNbO₃。(4)将一定量的KNbO₃和适量的Ru₃(CO)₁₂四氢呋喃溶液放入陶瓷蒸发皿中。(5)室温磁力搅拌一段时间后放入烘箱干燥。(6)烘干后高温焙烧一段时间形成RuO₂担载的光催化材料。(7)将一定量的KNbO₃加入已形成的RuO₂担载的光催化材料中，加入一定量的蒸馏水，甲醇以及铌酸盐溶液。(8)将配置好的溶液磁力搅拌形成悬浮溶液，用灯光照射一段时间，使得助催化剂还原并在光催化剂表面沉积。(9)反应结束后，过滤反应溶液，并用水和酒精多次洗涤。(10)放入一定温度的鼓风干燥箱中干燥一段时间，形成双担载的光催化材料

附图说明

图1为发明KNbO₃的光吸收光谱。

具体实施方式

具体实施方式一：

(1)将Nb₂O₅，Na₂CO₃，K₂CO₃按照KNbO₃化学计量比混合。

(2)研磨混合物后，在800℃温度下预热处理4h。

(3)再次研磨后，在900℃的温度卜煅烧5h，得到KNbO₃。

(4)将1g KNbO₃加入到一个玻璃容器中，加入100mL蒸馏水，40mL的甲醇和一定量的氯铂酸。

(5)将配置好的溶液磁力搅拌形成悬浮溶液，用300W氙灯光照8h使得Pt还原并在光催化剂表面沉积。

(6)反应结束后过滤反应溶液，并用水和酒精多次洗涤。

(7)放入60℃的鼓风干燥箱中干燥8h，形成Pt担载的光催化材料。

具体实施方式二：

(1)将Nb₂O₅，Na₂CO₃，K₂CO₃按照KNbO₃化学计量比混合。