[发明专利]一种含有二氧化钛的复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及光催化材料的制备方法，具体说是一种含有二氧化钛的复合材料的制备方法，其包括将氧化硅纳米纤维、氧化石墨和钒盐加入无水乙醇中，并搅拌均匀，再加入氨水、冰乙酸搅拌超声反应，得到悬浮液；向上述悬浮液中加入硫酸氧钛溶液混合加热反应，得到混合溶液；将上述混合溶液固液分离，得到固态滤物；向固态滤物中加入铜盐和无水乙醇反应均匀，再固液分离，得到固态前驱体；将前驱体烘干并煅烧，得到含有二氧化钛的复合材料。本发明以氧化硅纳米纤维、氧化石墨、钒盐、铜盐和硫酸氧钛为原料可制备出氧化硅纳米纤维和石墨烯为载体并掺杂钒、铜的二氧化钛复合光催化材料，不仅光催化材料的活性高，而且制备方法简单，对设备要求较低。

技术领域

本发明涉及光催化材料的制备，具体说是一种含有二氧化钛的复合材料的制备方法。

背景技术

在众多的环境治理技术中，光催化技术因其具有的特殊优势已引起了人们广泛关注，其最大的优势在于能仅在光照条件下将有机污染物分解为二氧化碳与水，为绿色、高效与低耗治理有机污染物提供了有效途径，有着极好的应用前景。光催化技术的核心是光催化剂，而二氧化钛光催化剂则是最具代表性的光催化材料，其具有光催化活性强、物理化学性质稳定高、耐光腐蚀、廉价易得与良好的环境兼容性等显著特点，并且几乎可以降解一切有机污染物，被公认为是目前最具有应用前景的光催化剂之一。

近年来，石墨烯的发现及应用为二氧化钛的改性创造了条件，研究者利用其优异的电子传输性能，将其引入到光催化领域，制备出石墨烯/ 二氧化钛复合材料，提高二氧化钛的光催化量子效率。现有的技术中也存在一些掺杂的二氧化钛复合光催化材料。但是，不管是添加石墨烯还是掺杂其他的元素的方光催化剂，其制备方法较为复杂，成本高，且获得催化材料活性仍然较低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种制备简单并可提高光催化活性的含有二氧化钛的复合材料的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种含有二氧化钛的复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将氧化硅纳米纤维、氧化石墨和钒盐加入无水乙醇中，并搅拌均匀，再加入氨水、冰乙酸搅拌超声反应，得到悬浮液；

（2）向上述悬浮液中加入硫酸氧钛溶液混合，并搅拌加热反应，得到混合溶液；

（3）将上述混合溶液固液分离，得到固态滤物；

（4）向所述固态滤物中加入铜盐和无水乙醇，并搅拌反应均匀，再固液分离，得到固态前驱体；

（5）将上述前驱体烘干并煅烧，得到含有二氧化钛的复合材料。

作为优选，按质量百分比，所述氧化硅纳米纤维15-25%，石墨烯15-25%，铜盐5-10%，钒盐5-10%，余量为硫酸氧钛。

作为优选，钒盐采用偏钒酸钠。

作为优选，氧化硅纳米纤维的平均粒径为15-25nm。

作为优选，铜盐采用氯化铜。

作为优选，超声反应时间为20-40min。

作为优选，步骤（2）中加热温度为40-60℃，反应时间为20-40min。

作为优选，步骤（4）中搅拌反应时间为1-1.5h。

作为优选，烘干温度为50-80℃，烘干时间10-20min。

作为优选，煅烧温度为150-250℃，煅烧时间60-80min。