[发明专利]一种含高密度氧空位的光催化剂钛酸铜钙的制备方法及用途

摘要

本发明涉及一种含高密度氧空位的光催化剂钛酸铜钙的制备方法及用途，该方法利用一步熔盐法，在合成中通过改变熔盐成分进行形貌和氧空位含量的调控，由金属氧化物为原料，经原料的研磨、煅烧形成高纯度光催化剂、产品煅烧后洗涤处理步骤完成。本发明所述方法具有原料种类少、操作简单、熔盐成分可调、条件温和、工艺简易等特点。通过该制备方法获得的钛酸铜钙光催化材料产率高、分布均匀、不引入其它杂元素，氧缺陷的引入可有效的抑制光生电子空穴对的复合，赋予材料优异的可见光光催化性能，优于商业化的明星光催化材料二氧化钛（P25）。不但克服了氧化物带隙宽，无法使用可见光的缺点，且由于具有类似金刚结构的特点也弥补了硫化物不稳定的缺点。

主权项

一种含高密度氧空位的光催化剂钛酸铜钙的制备方法，其特征在于该方法利用一步熔盐法，在合成中通过改变熔盐成分进行形貌和氧空位含量的调控，具体操作按下列步骤进行：a、按摩尔比将0.0049 mol 氧化钙，0.0146 mol 氧化铜和0.019 mol 二氧化钛精确称量与研钵中，研磨30 min得到均匀，细小的粉末混合物；b、将步骤a得到的混合物中加入0.1 mol 熔盐为NaF、NaCl、NaBr、LiCl或KCl继续研磨120 min，得到均匀的细小颗粒混合物；c、将步骤b得到的混合粉末倒入坩埚中，置于高温管式炉里，以温度2℃/min的升温速率用400 min升至800℃，反应6 h，得到固体粉末；d、将步骤c得到的固体粉末移除坩埚中，均匀研磨40 min，将其倒入盛有800 mL水的烧杯里搅拌5h，静置30 min，使颗粒全部沉下去，再缓慢将上清液倒掉，用100 mL无水乙醇与700 mL水继续搅拌，重复操作7‑8次，再用去离子水清洗3次，置于真空冷冻干燥箱中干燥12 h，研细，即得到含有氧缺陷的可见光催化剂钛酸铜钙CaCu3Ti4O12目标产物。