[发明专利]一种ZnTiO3

说明书

本发明涉及光催化材料领域，特别是一种ZnTiO₃材料及其制备方法。本发明的制备方法以二水乙酸锌为锌源，钛酸丁酯为钛源，利用乙酸锌乙醇溶液与钛酸丁酯乙醇溶液混合反应，将产生的白色沉淀干燥后经煅烧制备得到了ZnTiO₃材料；通过在反应体系中加入有机小分子三乙胺作为软模板对ZnTiO₃形貌和结构进行调控，制备出纯度更高、粒径分布更均匀的ZnTiO₃材料。以孔雀石绿为目标降解物，在汞氙灯照射下，考察ZnTiO₃材料的光催化性能，证实加入三乙胺制得的ZnTiO₃材料的光催化效果更好。

技术领域

本发明涉及光催化材料领域，特别是一种ZnTiO₃材料及其制备方法。

背景技术

钛酸锌是一种钙钛矿结构的复合氧化物，可表示为ABO₃，A、B元素的离子半径和电负性影响其光催化性能，钛酸锌性质稳定、无毒、无害、催化效率高，具有良好的半导体性质和光学电学性质，是作为光催化剂的最佳候选材料之一。因此，调控制备钛酸锌对绿色环保及光催化利用率等方面具有重要意义。钛酸锌具有稳定的钙钛矿结构，其独特禁带宽度使其在光催化性能方面具有优势。同时也由于其禁带宽度较大，导致钛酸锌对太阳光的利用率较低，限制了其广泛应用。因此对钛酸锌进行改性并提高其光利用率意义重大。

共沉淀法是当溶液中含有两种或多种阳离子，且离子以均匀相存在，加入沉淀剂后经过沉淀反应可以得到各种成分的均一沉淀方法。此法是制备含有两种或两种以上金属元素的复合氧化物超细粉体的重要方法。共沉淀法优点是所得纳米粉体材料化学成分均一，颗粒较小且粒度分布均匀。现有技术采用共沉淀法制得的ZnTiO₃材料存在纯度较低，粒径较大，光催化性能较差的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种 ZnTiO₃材料的制备方法。

本发明要解决的另一个技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种ZnTiO₃材料。

为了解决本发明的技术问题，所采取的技术方案为，一种ZnTiO₃材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备乙酸锌乙醇溶液和钛酸丁酯乙醇溶液，两种溶液的浓度相同且为0.01-0.03mol/L，量取相同体积的上述两份溶液，将钛酸丁酯乙醇溶液缓慢加入乙酸锌乙醇溶液中，搅拌均匀得到混合溶液，随后再缓慢滴加三乙胺，每1mL钛酸丁酯乙醇溶液对应0.10-0.15mL的三乙胺，搅拌均匀得到反应液；

S2、把反应液装入试剂管中，离心分离至反应液分层，去除上层清液，在下层沉淀物中加入无水乙醇洗涤，离心分离去除上层清液，重复加入无水乙醇至去除上清液的步骤2-3次，将下层沉淀物放入干燥箱中70-90℃干燥 3-8个小时，得到干燥后的沉淀物；

S3、将干燥后的沉淀物研磨后，在700-900℃煅烧3-5h，降到室温后取出，即制得ZnTiO₃材料。

作为上述ZnTiO₃材料制备方法进一步的改进：

优选的，所述乙酸锌乙醇溶液的制备方法为，称取0.09-0.27g二水乙酸锌固体粉末，加入到40mL无水乙醇中，室温下搅拌至完全溶解。

优选的，所述钛酸丁酯乙醇溶液的制备方法为，量取0.14-0.42mL钛酸丁酯，加入到40mL无水乙醇中，搅拌至完全溶解。

为解决本发明的另一个技术问题，所采取的技术方案为，一种由上述任一制备方法制得的ZnTiO₃材料。

作为上述ZnTiO₃材料的进一步改进：