[发明专利]一种光敏降解催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及降解催化剂技术领域，尤其是一种光敏降解催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）选取二氧化钛纳米片，对其进行表面还原处理；（2）将Eu³⁺、MO⁵⁺、La³⁺与无水乙醇溶液混合，得到胶体混合物，所述Eu³⁺、MO⁵⁺、La³⁺的浓度分别为0.01‑0.05mol/L、0.01‑0.05mol/L和0.01‑0.05mol/L；（3）将步骤（1）中处理后的二氧化钛纳米片、步骤（2）中的胶体混合物与石墨烯混合至于超声波反应釜内，所述二氧化钛纳米片与石墨烯的摩尔比为1:1‑3；所述Eu³⁺、MO⁵⁺、La³⁺与二氧化钛的摩尔比为（1‑2）:（0.2‑0.8）:（1.2‑1.6）:1；本发明中的光敏降解催化剂的制备方法，制备工艺简单，制备成本低，先对二氧化钛进行表面还原处理，在与稀土元素离子和石墨烯超声混合，显著提高了光敏降解催化剂的光能利用效率。

技术领域

本发明涉及降解催化剂技术领域，尤其是一种光敏降解催化剂的制备方法。

背景技术

随着工农业生产的迅速发展，水体污染越来越严重，水体中检出的有机物高达两千多种，其中具有致癌、致畸的达到数百种，水体污染引起了一系列社会问题。目前，有机废水的处理方法包括：生物处理、化学处理以及吸附过滤处理等。近年来光敏催化氧化法处理水体中的污染物成为污水处理的新技术。

光敏催化氧化法中常采用二氧化钛作为光敏降解催化剂，原理是：光能够激发二氧化钛半导体中的电子，将电子从价带激发到导带生成光生电子，而价带中产生对应的光生空穴，电子和空穴分别扩散到半导体表面，在表面与不同的反应对象进行反应。光生电子具有还原性，空穴具有氧化性，这两种应能可以分别应用在不同的领域。但是，二氧化钛的禁带宽度较高（3.2eV），对太阳光的利用率很低，仅能吸收紫外波段的光能量，无法在可见光下表现出相应的催化活性。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术中不足，提供一种工艺简单、生产成本低的光敏降解催化剂的制备方法，该制备方法制得的光敏降解催化剂具有电子利用率高、光催化活性高的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种光敏降解催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）选取二氧化钛纳米片，对其进行表面还原处理；

（2）将Eu³⁺、MO⁵⁺、La³⁺与无水乙醇溶液混合，得到胶体混合物，所述Eu³⁺、MO⁵⁺、La³⁺的浓度分别为0.01-0.05mol/L、0.01-0.05mol/L和0.01-0.05mol/L；

（3）将步骤（1）中处理后的二氧化钛纳米片、步骤（2）中的胶体混合物与石墨烯混合至于超声波反应釜内，所述二氧化钛纳米片与石墨烯的摩尔比为1:1-3；所述Eu³⁺、MO⁵⁺、La³⁺与二氧化钛的摩尔比为（1-2）:（0.2-0.8）:（1.2-1.6）:1。

进一步的，所述Eu³⁺、MO⁵⁺、La³⁺的前驱体为上述离子的硝酸盐或者有机化合物。

进一步的，所述Eu³⁺、MO⁵⁺、La³⁺的摩尔比为1:0.5:1。

进一步的，所述二氧化钛表面还原处理采用还原性气体对其进行热处理，所述还原性气体采用氢气。

进一步的，所述热处理温度为300-400℃，反应时间为1-1.5h。