[发明专利]掺铁二氧化钛光催化薄膜的制备方法

说明书

本申请提出一种掺铁二氧化钛光催化薄膜的制备方法，包括获取载玻片，并基于所述载玻片制备基底片；基于乙醇、钛酸四丁酯、硝酸铁水溶液和冰乙酸制备掺铁二氧化钛溶胶；基于所述基底片和所述掺铁二氧化钛溶胶制备附着多层掺铁二氧化钛薄膜的基底片；对所述附着多层掺铁二氧化钛薄膜的基底片进行热处理，以得到掺铁二氧化钛光催化薄膜。本申请实施例的掺铁二氧化钛光催化薄膜的制备方法，掺铁二氧化钛光催化薄膜具备良好的光催化性能，同时还拥有较好的稳定性，可多次回收利用，扩大了二氧化钛光催化薄膜的适用范围。

技术领域

本申请涉及光催化氧化脱硫技术领域，尤其涉及一种掺铁二氧化钛光催化薄膜的制备方法。

背景技术

光催化氧化脱硫是一种新兴的脱硫技术，通常被用于温和条件下的有机物降解，尤其是应用于顽固型噻吩类含硫杂环有机物的去除。光催化氧化脱硫不需要像HDS(加氢脱硫技术)那样额外添加氢气，并且由于光催化剂本身性质稳定，可被回收利用。因此，光催化氧化已被广泛研究用于生态修复和清洁燃料的生产。

二氧化钛是一种n型半导体材料，因其制备成本低廉，又具有良好的光催化氧化能力，已成为现今应用最广的光催化剂之一。当二氧化钛受到特定波长的光线照射时，价带电子吸收光子跃迁至导带，价带相应地产生一个空穴，即光生载流子。

其中，部分光生载流子与吸附于催化剂表面的O₂、H₂O和OH^-反应生成具有超强氧化能力的羟基自由基，再通过与有机物之间的羟基加和、取代、电子转移等方式，将有机物中的硫元素逐步矿化为SO₄^2-等。

然而纳米级二氧化钛存在易团聚、电子-空穴对复合速度快、光吸收范围窄和回收损耗率大等问题，制约着二氧化钛光催化薄膜的应用。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种掺铁二氧化钛光催化薄膜的制备方法，掺铁二氧化钛光催化薄膜具备良好的光催化性能，同时还拥有较好的稳定性，可多次回收利用，扩大了二氧化钛光催化薄膜的应用范围。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种掺铁二氧化钛光催化薄膜的制备方法，包括：获取载玻片，并基于所述载玻片制备基底片；基于乙醇、钛酸四丁酯、硝酸铁水溶液和冰乙酸制备掺铁二氧化钛溶胶；基于所述基底片和所述掺铁二氧化钛溶胶制备附着多层掺铁二氧化钛薄膜的基底片；对所述附着多层掺铁二氧化钛薄膜的基底片进行热处理，以得到掺铁二氧化钛光催化薄膜。

本申请实施例的掺铁二氧化钛光催化薄膜的制备方法，掺铁二氧化钛薄膜具备良好的光催化性能，可有效地降解DBT，同时还拥有较好的稳定性，可多次回收利用。

另外，根据本申请上述实施例提出的掺铁二氧化钛光催化薄膜的制备方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的一个实施例中，所述基于所述载玻片制备基底片，包括：依次使用碱性清洁剂、盐酸、丙酮、无水乙醇和去离子水对所述载玻片进行超声清洗，以得到所述基底片。

在本申请的一个实施例中，所述基于乙醇、钛酸四丁酯、硝酸铁水溶液和冰乙酸制备掺铁二氧化钛溶胶，包括：将所述钛酸四丁酯倒入所述乙醇中并进行磁力搅拌，以生成第一溶液，其中，所述钛酸四丁酯与所述乙醇的体积比为(8-10):(40-50)；将所述冰乙酸倒入所述硝酸铁水溶液中并进行磁力搅拌，以生成第二溶液，其中，所述硝酸铁水溶液与所述冰乙酸的体积比为(6-8):(12-15)；将所述第二溶液缓慢滴加至所述第一溶液中并进行磁力搅拌，以生成第三溶液；将所述第三溶液在预设温度的水浴下搅拌第一预设时间，并将搅拌后的所述第三溶液在室温下静置陈化第二预设时间，以得到所述掺铁二氧化钛溶胶。