[发明专利]Cu2O/TiO2复合光热催化剂的制备方法在审

专利信息
申请号: 201410095354.9 申请日: 2014-03-14
公开(公告)号: CN104707605A 公开(公告)日: 2015-06-17
发明(设计)人: 费学宁;董业硕;姜远光;武日雷 申请(专利权)人: 天津城建大学
主分类号: B01J23/72 分类号: B01J23/72
代理公司: 天津才智专利商标代理有限公司 12108 代理人: 吕志英
地址: 300384 *** 国省代码: 天津;12
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摘要: 发明提供一种Cu2O/TiO2复合光热催化剂的制备方法,该方法包括以下步骤:钛酸丁酯水解缓冲液的配制;纳米TiO2催化剂粉体的制备;Cu2O/TiO2复合光热催化剂的制备,制备成具有光热协同催化效应的Cu2O/TiO2复合光热催化剂。有益效果是该Cu2O/TiO2复合光热催化剂不仅具有光热协同催化特性,而且光热协同催化效果相比于单一的光催化效应提高了30%-40%,相比于单一的热催化效应提高了50%-60%,相比于光催化效应与热催化效应的叠加提高了20%。从能源的利用角度分析,该Cu2O/TiO2复合光热催化剂可有效利用光能和热能进行催化反应,具有节能高效的优势。
搜索关键词: cu2o tio2 复合 光热 催化剂 制备 方法
【主权项】:
一种Cu2O/TiO2复合光热催化剂的制备方法,该包括以下步骤:(1)钛酸丁酯水解缓冲液的配制将8.52ml质量分数为36%~38%的浓盐酸,加入到已装有无水乙醇溶剂的1000ml容量瓶中,配制成的0.1mol/L的盐酸乙醇溶液作为钛酸丁酯水解缓冲液;(2)纳米TiO2催化剂粉体的制备制备反应物质原料:钛酸丁酯、无水乙醇、钛酸丁酯水解缓冲液、蒸馏水;在温度为15℃‑35℃下,将钛酸丁酯和无水乙醇置于梨形分液漏斗中,充分混合得到钛酸丁酯组分,记为X组分;将蒸馏水与水解缓冲液置于梨形分液漏斗中混合均匀,得到蒸馏水组分,记为Z组分;取20ml‑50ml钛酸丁酯水解缓冲液置于烧杯中,并将烧杯置于机械搅拌器下进行搅拌,得到钛酸丁酯水解缓冲液体系,记为Y组分;将X组分和Z组分滴加到Y组分中,得到钛酸丁酯水解体系,通过钛酸丁酯的水解‑缩聚反应来实现纳米TiO2催化剂的制备;同时向Y组分中滴加X组分和Z组分,滴加期间对钛酸丁酯水解体系进行机械搅拌,形成溶胶后继续搅拌,直至形成凝胶体系,停止搅拌,将所述凝胶体系放置陈化12h‑24h,在温度为100℃‑120℃内烘干12h‑24h,形成金黄色固体颗粒,置于马弗炉中热处理晶化成型,在400℃‑700℃中灼烧2h‑5h后,冷却、研磨、过500目标准筛,即得到纳米TiO2催化剂粉体;(3)Cu2O/TiO2复合光热催化剂的制备配制1L浓度为0.1mol/L‑3mol/L的CuSO4溶液,取100mL加入到250mL圆底烧瓶中,准确称取0.5g‑2g制备的纳米TiO2催化剂粉体加入到圆底烧瓶中,将圆底烧瓶置于磁力搅拌器之上,开启磁力搅拌10‑30min,搅拌后超声分散15~20min;随后再次开启磁力搅拌,在磁力搅拌下滴加1mol/L的NaOH溶液,调节pH值为10,得到悬浮液A,将得到的悬浮液A置于水浴锅中,在温度为70℃‑90℃下水浴加热20min‑40min,然后滴加7‑10ml浓度为1mol/L水合肼溶液作为还原剂将铜离子还原成亚铜离子,直至无气泡产生后,继续水浴恒温加热反应30min,得到黄色悬浮液B,将得到的黄色悬浮溶液B在7500rpm转速下离心分离15min,将得到的离心沉淀产物用无水乙醇离心洗涤3‑5次;最后将沉淀产物置于真空干燥箱中,80℃温度下真空干燥10h,得到灰绿色固体,将所得灰绿色固体研磨、过筛,即得到Cu2O/TiO2复合光热催化剂。
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