[发明专利]一种钇掺杂的氧化铈光催化剂及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201810930029.8 申请日: 2018-08-15
公开(公告)号: CN109248675A 公开(公告)日: 2019-01-22
发明(设计)人: 刘倩琛 申请(专利权)人: 四川省有色冶金研究院有限公司
主分类号: B01J23/10 分类号: B01J23/10;B01J35/00;B01J35/02;B01J37/08;B01J37/10
代理公司: 成都睿道专利代理事务所(普通合伙) 51217 代理人: 万利
地址: 610000 四川省成都市金牛*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 光催化剂 氧化铈 钇掺杂 制备 混合水溶液 混合溶液 反应釜 前驱体 氢氧化钠水溶液 硝酸钇水溶液 硝酸铈水溶液 分散性 普适性 滴加 混匀 煅烧 洗涤
【说明书】:

发明公开了一种钇掺杂的氧化铈光催化剂,所述氧化铈光催化剂的分子式为YxCe1‑xO2(1‑x),其中x为0.01‑0.2;一种钇掺杂的氧化铈光催化剂的制备方法,包括以下步骤:将浓度为0.1mol/L的硝酸铈水溶液与浓度为0.1mol/L的硝酸钇水溶液混匀配制成混合水溶液1;向混合水溶液1滴加1mol/L的氢氧化钠水溶液,并搅拌40min,得到混合溶液2;将混合溶液2转移至反应釜中,并将所述反应釜置于恒温中静置8‑24h,得到前驱体;将前驱体经过洗涤、干燥,然后煅烧2‑4h,温度在300‑500℃,得到钇掺杂的氧化铈光催化剂。本发明得到氧化铈光催化剂粒度较为均匀,且分散性良好,本制备方法成本低廉,普适性强,大大降低了对原材料的要求,并便于操作实施。

技术领域

本发明涉及光催化剂的技术领域,具体的说,是指一种钇掺杂的氧化铈光催化剂及其制备方法。

背景技术

光催化剂是在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质的统称。

现有光催化剂中,氧化铈为稀土氧化物中活性高、应用广,所以被广泛运用到抗氧化剂等领域中。

但是现有将氧化铈作为光催化剂在使用过程中存在较多的问题,比如对有机物降解效率较低;制备氧化铈光催化剂方法成本较高、工艺复杂等技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种钇掺杂的氧化铈光催化剂,其能够提高对有机物催化、降解的效果。

本发明的第二个目的在于提供一种钇掺杂的氧化铈光催化剂的制备方法,其操作简便,成本低廉,适用于规模化工业生产,其生产出氧化铈光催化剂对有机物催化、降解的效果。

本发明的实施例是这样实现的:

一种钇掺杂的氧化铈光催化剂,所述氧化铈光催化剂的分子式为YxCe1-xO2(1-x),其中x为0.01-0.2。

一种钇掺杂的氧化铈光催化剂的制备方法,包括以下步骤:

将浓度为0.1mol/L的硝酸铈水溶液与浓度为0.1mol/L的硝酸钇水溶液混匀配制成混合水溶液1;

向混合水溶液1滴加1mol/L的氢氧化钠水溶液,并搅拌40min,得到混合溶液2;

将混合溶液2转移至反应釜中,并将所述反应釜置于恒温中静置8-24h,得到前驱体;

将前驱体经过洗涤、干燥,然后煅烧2-4h,温度在300-500℃,得到钇掺杂的氧化铈光催化剂。

本发明实施例的有益效果是:

本发明实施例提供的一种钇掺杂的氧化铈光催化剂,该光催化剂具有晶相纯、颗粒大小均匀、分散性良好,从而使得光催化剂的催化能力得到了明显提高,在氧化铈催化剂中掺杂离子,可使禁带变宽,产生可见光响应,从而使得光催化剂的活性增强,降解能力提高。

得到的钇掺杂的氧化铈光催化剂,将其光催化剂对罗丹明B进行降解实验的,得到降解速度明显优于现有氧化铈光催化剂的速度。

本发明所提供的钇掺杂氧化铈的光催化剂,由于钇的掺入形成缺陷能带,造成氧化铈禁带宽度的降低,氧化铈的吸收范围从紫外吸收红移到可见光区域,使氧化铈的吸收范围增大,从而增强其催化活性,这对其实际利用自然光有积极的意义。通过降解实验可以看到,钇掺杂的氧化铈催化能力相对氧化铈明显提高,当钇掺杂量为0.1时,降解效果最好。

并且本发明所提供的钇掺杂氧化铈的光催化剂,成本低廉,普适性强,大大降低了对原材料的要求。原材料更容易获取,降低了实施生产的门槛,适用于推广使用,也适用于规模化工业生产,制备得到光催化剂的催化效果也相对于现有光催化剂的催化效果更好。

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