[发明专利]一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法及该材料之应用在审
申请号: | 201811134482.4 | 申请日: | 2018-09-27 |
公开(公告)号: | CN109433177A | 公开(公告)日: | 2019-03-08 |
发明(设计)人: | 朱胜利;黄慧明;孔祥辰;崔振铎;杨贤金 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | B01J21/18 | 分类号: | B01J21/18;C01B3/04 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人: | 程小艳 |
地址: | 300350 天津市津南区海*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 石墨烯 光催化材料 前驱体水溶液 超声处理 去离子水 水热反应 前驱体 乙二醇 制备 等离子体溅射 光催化活性 催化材料 等离子光 高效经济 结构稳定 纳米结构 无水酒精 制备周期 氩气气氛 冰水浴 反应釜 干燥箱 体积比 密闭 水解 称取 胶状 烧杯 冲洗 应用 合成 | ||
1.一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将石墨烯加入至乙二醇中,得到石墨烯-乙二醇混合溶液,超声处理后冷却至室温;
2)在冰水浴的条件下,将液态的TiCl4逐滴滴入至石墨烯-乙二醇混合溶液中,超声处理后形成TiO2(B)-GR胶状前驱体;
3)将步骤2)取TiO2(B)-GR前驱体溶液置于烧杯中,然后向溶液中加入去离子水形成TiO2(B)-GR前驱体水溶液并搅拌均匀;
4)将步骤3)制得的TiO2(B)-GR前驱体水溶液在密闭的反应釜中进行水热反应,将反应结束后,制得的样品用无水酒精以及去离子水交替冲洗,然后置于干燥箱中干燥得到2D-TiO2(B)/石墨烯复合材料;
5)将步骤4)制得的2D-TiO2(B)/石墨烯复合材料于氩气气氛中完成等离子体溅射处理,一段时间后得到TGN等离子光催化材料。
2.根据权利要求1所述的一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中石墨烯在乙二醇中的浓度为1-3mg/ml。
3.根据权利要求1所述的一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中超声处理时间为30-60min。
4.根据权利要求1所述的一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中TiCl4与石墨烯-乙二醇混合溶液的体积比为0.1:15-1:15。
5.根据权利要求1所述的一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中超声处理时间为30min-60min。
6.根据权利要求1所述的一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中量取10-20ml TiO2(B)-GR前驱体溶液于烧杯中。
7.根据权利要求1所述的一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中去离子水的添加量与TiO2(B)-GR前驱体溶液的体积比为1:30-1:60。
8.根据权利要求1所述的一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中TiO2(B)-GR前驱体水溶液在密闭的反应釜中于130-170℃进行水热反应,水热反应时间0.5-6h。
9.根据权利要求1所述的一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中经过洗涤后的反应产物于90-100℃下干燥。
10.根据权利要求1所述的一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中2D-TiO2(B)/石墨烯复合材料在氩气气氛中进行等离子体溅射时间为1-60min。
11.一种根据权利要求1至10中任一项中的制备方法制备一种2D-TiO2(B)/石墨烯高效光催化材料的制备方法,其特征在于,用于光解水产氢催化剂材料中。
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