[发明专利]一种氧化亚铜-偏钛酸复合材料的制备方法及其应用

说明书

本发明属于功能材料领域，具体涉及一种氧化亚铜‑偏钛酸复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1、将钛酸丁酯添加至乙醇中，均匀搅拌得到溶液A，调节乙醇‑水溶液的pH至酸性，得到溶液B；S2、将溶液B滴加至溶液A中，均匀搅拌得到溶液C；S3、在搅拌条件下，将溶液C添加至硫酸铜溶液中，调节pH至碱性，得到悬浊液D；S4、向悬浊液D中加入柚子汁，搅拌并加热反应；S5、反应完成后冷却，取沉淀进行洗涤，干燥得到氧化亚铜‑偏钛酸复合材料。本发明的有益效果是：本发明通过一锅法，在水‑乙醇混合溶剂中利用液相还原法制得了氧化亚铜‑偏钛酸复合材料，整个过程无需加入有毒试剂，反应条件相对温和，回收率高，不会对环境产生较大危害。

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体涉及一种氧化亚铜-偏钛酸复合材料的制备方法及其应用。

背景技术

氧化亚铜因其在太阳光谱中可见光区域具有较高的吸收系数，光电转换效率高，一直以来被作为理想的光伏材料之一，氧化亚铜属于p型半导体，具有直接能带结构，且原材料丰富，价格低廉，理论利用效率高，具有良好的物理与化学稳定性。偏钛酸光催化效率高、成本低廉、易于工业化生产等特点，在新能源材料和环境污染处置等方面具备广阔的应用前景。

节能环保，绿色化学是当今化工产业发展的主要方向之一，因此需要提供一种操作简单且较为环保的方法去制备氧化亚铜-偏钛酸复合材料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种氧化亚铜-偏钛酸复合材料的制备方法，该方法操作简单，节能环保。

本发明提供了如下的技术方案：

一种氧化亚铜-偏钛酸复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将钛酸丁酯添加至乙醇中，均匀搅拌得到溶液A，调节乙醇-水溶液的pH至酸性，得到溶液B；

S2、将溶液B滴加至溶液A中，均匀搅拌得到溶液C；

S3、在搅拌条件下，将溶液C添加至硫酸铜溶液中，调节pH至碱性，得到悬浊液D；

S4、向悬浊液D中加入柚子汁，搅拌并加热反应；

S5、反应完成后冷却，取沉淀进行洗涤，干燥得到氧化亚铜-偏钛酸复合材料。

优选的，所述S1中，溶液A中钛酸丁酯的摩尔浓度为0.5-1mol/L。

优选的，所述S1中，通过滴加2-4mol/L的稀盐酸调节乙醇-水溶液的pH≤3，所述乙醇-水溶液中乙醇与水的体积比为10:(2-4)。

优选的，所述S2中，溶液B与溶液A的体积比为(1-1.1):1。

优选的，所述S3中，硫酸铜溶液的摩尔浓度为0.1-0.5mol/L，溶液C与硫酸铜溶液的体积比为1:(1-2)。

优选的，所述S3中，通过加入1-3mol/L的碱调节pH至10-11，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

优选的，所述S4中，柚子汁由新鲜采摘的柚子榨汁获得，柚子汁与溶液D的体积比为(1-3):1，加热反应的温度为40-60℃，时间为0.5-2h。

优选的，所述S5中，使用去离子水、乙醇依次对沉淀进行洗涤，每次洗涤3-5min，干燥的条件为在70-80℃下真空干燥6-8h。

优选的，所述S4中，向悬浊液D中加入柚子汁之前，还包括向悬浊液D中加入0.03-0.05mol/L的柠檬酸三钠溶液的步骤，所述柠檬酸三钠溶液与悬浊液D的体积比为(10-15)：100；

所述S5中，反应完成后冷却之后，取沉淀进行洗涤之前，还包括将反应液密封静置4-6h的步骤。

本发明还提供一种氧化亚铜-偏钛酸复合材料在光催化领域中的应用