[发明专利]一种TiO2-M-B协同光催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种TiO₂‑M‑B协同光催化剂，由TiO₂和M‑B两种组分组成，M‑B非晶态合金催化剂均匀分散于TiO₂的表面上，其中M为Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Ag、Ru、La和Ce中的任意一种元素；M元素和TiO₂的物质的量之比为0.1‑0.6。本发明提供了一种光催化降解有机小分子（如甲基橙和苯酚）的催化剂，主要由TiO₂和Ru‑B非晶态合金组成，该催化剂弥补了纯TiO₂催化剂光降解效率低，且易分解等缺点，TiO₂和Ru‑B协同光催化剂不仅可以高效快速降解有机小分子（如甲基橙、苯酚等），而且该催化剂重复使用10次，光催化降解有机小分子速率几乎不变，具有良好的稳定性和工业应用前景。

主权项

1.一种TiO2‑M‑B协同光催化剂，其特征在于：由TiO2和M‑B两种组分组成，M‑B非晶态合金催化剂均匀分散于TiO2的表面上，其中M为Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Ag、Ru、La和Ce中的任意一种元素；M元素和TiO2的物质的量的比值为0.1‑0.6；上述的TiO2‑M‑B协同光催化剂的制备方法，具体步骤如下：（1）TiO2的制备：可溶性钛盐和NaOH反应生成TiO2；（2）TiO2‑M‑B协同光催化剂的制备：TiO2、M元素的可溶性盐和NaBH4反应生成TiO2‑M‑B协同光催化剂；所述步骤（1）具体为：取可溶性钛盐，用蒸馏水溶解，将配好的可溶性钛盐溶液放在75‑85℃的恒温水浴中搅拌备用；取NaOH，用蒸馏水溶解，将配好的NaOH溶液加热至75‑85℃后，将其快速倒入上述可溶性钛盐溶液中，继续搅拌20‑40min，以使反应彻底完成；抽滤，洗涤沉淀至洗涤液呈中性，再将沉淀置于130‑160℃下干燥3‑5h，即可制得TiO2；所述步骤（2）具体为：取步骤（1）制得的TiO2和M元素的可溶性盐，用蒸馏水溶解，并加热至70‑90℃，搅拌1‑2h，使TiO2充分吸附Mn+；取NaBH4，用蒸馏水溶解，将NaBH4溶液滴加到上述搅拌中的TiO2和M元素的可溶性盐混合溶液中，滴加完成后，继续在70‑90℃下搅拌30‑50min，以使反应彻底完成；抽滤，洗涤沉淀至洗涤液呈中性，再将沉淀置于130‑160℃下干燥3‑5h，再置于400‑800℃下焙烧3‑5 h，即可制得TiO2‑M‑B协同光催化剂。