[发明专利]一种W掺杂LiInO2光催化材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种W掺杂LiInO₂光催化材料及其制备方法，所述制备方法为：将In化合物和Li化合物加入溶剂中，搅拌至形成透明溶液；向所述透明溶液中加入钨盐水溶液，继续搅拌至形成浑浊溶液，加热所述浑浊溶液至形成透明溶胶，将所述透明溶胶烘干，即得所述前驱体；将所述前驱体进行煅烧，并将煅烧处理后的材料研磨成粉末，即得所述W掺杂LiInO₂光催化材料。结果表明掺杂适量W元素能够降低光催化材料的禁带宽度、提高其量子效率、增强其在可见光区间的光吸收。此外，该方法为溶胶凝胶法，其制备工序简单，易操作，且重复操作性强。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，尤其涉及一种W掺杂LiInO₂光催化材料及其制备方法。

背景技术

自1972年报道了TiO₂在紫外光下能够分解H₂O产生H₂和O₂，光催化技术得到了快速发展，已经成为一种能够提供环保能源和净化环境的方法。但以TiO₂为代表的宽禁带光催化材料在可见光区间没有响应，量子点效率低等缺陷，限制其发展。因此开发和设计高效的可见光响应的新型光催化剂已成为光催化领域近几年来的热点。

近年来，被誉为“第三代”光催化材料的复合氧化物逐渐成为光催化剂研究领域新的热点。其中，关于含In的多元金属氧化物倍受光催化研究领域的关注。偏铟酸锂(LiInO₂)是一种重要的含In多元金属氧化物，常被用于非水解电解质二次电池的负电极材料。最近的研究表明，LiInO₂同时也是一种半导体光催化材料，可用于光催化降解有机污染物和光产氢。众所周知，光催化剂的光催化活性与产物的形貌、颗粒尺寸、结晶程度和微观结构紧密相关，而这些性质在很大程度上都取决于其制备方法和条件。因此，为了获得高光催化效率的LiInO₂，对其进行改性至关重要。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种W掺杂LiInO₂光催化材料的制备方法，所述方法为：以含In化合物、含Li化合物和钨盐为原料，通过溶胶凝胶法获得前驱体，所述前驱体经热处理、研磨得到所述W掺杂LiInO₂光催化材料。

优选地，本发明提供了上述制备方法的具体步骤：

(1)制备前驱体：将In化合物和Li化合物加入溶剂中，搅拌至形成透明溶液；向所述透明溶液中加入钨盐水溶液，继续搅拌至形成浑浊溶液，加热所述浑浊溶液至形成透明溶胶，将所述透明溶胶烘干，即得所述前驱体；

(2)制备W掺杂LiInO₂光催化材料：将所述前驱体进行煅烧，并将煅烧处理后的材料研磨成粉末，即得所述W掺杂LiInO₂光催化材料。

进一步优选地，本发明提供了上述制备方法的具体步骤：

(1)制备前驱体：按照含In化合物与含Li化合物的摩尔比为1：(1-3)计，将含In化合物和含Li化合物加入溶剂中，搅拌至形成透明溶液；向所述透明溶液中加入钨盐水溶液，继续搅拌至形成浑浊溶液，在60-80℃条件下加热所述浑浊溶液至形成透明溶胶，将所述透明溶胶在80-100℃条件下烘干，即得所述前驱体；

(2)制备W掺杂LiInO₂光催化材料：将所述前驱体进行煅烧，并将煅烧处理后的材料研磨成粉末，即得所述W掺杂LiInO₂光催化材料。