[发明专利]一种多元素共掺杂纳米二氧化钛光催化材料

摘要

本发明涉及一种多元素共掺杂纳米二氧化钛光催化材料，以改性沸石为载体，以摩尔分数计，氮的掺杂量为 0.5‑1%，镧的掺杂量为 1‑1.5%，钾的掺杂量为 0.5‑1%，锌的掺杂量为0.5‑1%，铋的掺杂量为 0.5‑1%，铜的掺杂量为 1.5‑2%，改性沸石载体占催化剂的质量含量为 40‑60%。本发明所得纳米二氧化钛光催化材料具有良好的光催化性能，同时所制备材料为均匀的细颗粒，在液相中容易分离，容易回收利用，对污染物呈现出较好的光降解效果，具有良好的应用潜力。

主权项

1.一种多元素共掺杂纳米二氧化钛光催化材料，其特征在于，以改性沸石为载体，以摩尔分数计，氮的掺杂量为0.5-1%，镧的掺杂量为1-1.5%，钾的掺杂量为0.5-1%，锌的掺杂量为0.5-1%，铋的掺杂量为0.5-1%，铜的掺杂量为1.5-2%，改性沸石载体占催化剂的质量含量为40-60%；所述改性沸石的制备过程包括：将天然沸石加入浓硝酸溶液中搅拌30-60min，过滤，干燥；将上述处理的沸石粉加入双氧水中搅拌30-60min，过滤，干燥；然后将经上述处理的沸石采用三段式梯度煅烧，具体煅烧操作为：（a）在450℃下进行煅烧30-60min；（b）以8-12℃/min的升温速率升温到750℃，并在该温度下保温煅烧30-60min； （c）以5-8℃/min的升温速率升温到1200℃，并在该温度下保温煅烧30-60min，煅烧结束后，自然冷却至室温，即得；所述的多元素共掺杂纳米二氧化钛光催化材料的制备方法，包括将氮掺杂前驱体、镧掺杂前驱体、钾掺杂前驱体、锌掺杂前驱体、铋的前驱体和铜掺杂前驱体的无水乙醇溶液加入反应器中，用硝酸调整pH为1-3，搅匀；然后搅拌下滴加钛酸四丁酯的无水乙醇溶液，室温搅拌12-15小时进行水解，得到掺杂的二氧化钛溶胶；将改性沸石载体浸于掺杂的二氧化钛溶胶中50-60min，然后在120℃烘干10-12小时得到干凝胶；将所得干凝胶在炉内焙烧，以5-8℃/min的升温速率从室温升至300℃，保持20-50min；然后以8-12℃/min的升温速率升温至600℃，保持2-3h；再以8-12℃/min的升温速率升温至850℃，保持2-3h；冷却至室温，得到氮、镧、铜、锌、铜共掺杂的纳米二氧化钛光催化剂。