CN102125860A - 一种光催化剂Na2Ta2O6(F)的制备方法 - Google Patents

一种光催化剂Na2Ta2O6(F)的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光催化剂Na2Ta2O6(F)的制备方法，将钽或钽的化合物溶解于氢氟酸，在所的溶液中加入氨水得到Ta(OH)5，将所得Ta(OH)5与NaOH进行水热反应。1、Na2Ta2O6(F)的前驱体不需要高温处理，在常温下就可以得到；2、前驱体在水热低于150℃并且低于8小时就已经得到了Na2Ta2O6。

Description

一种光催化剂Na<sub>2</sub>Ta<sub>2</sub>O<sub>6</sub>(F)的制备方法
技术领域
本发明涉及一种光催化剂Na2Ta2O6(F)的制备方法。
背景技术
自从1972年Fujishima和Honda发现在TiO2电极光催化析氢以来，大量的研究在光催化领域展开，例如光催化分解水和光催化降解空气和溶液中有毒的无机物和有机物等。但是大部分研究仍集中在TiO2和钛酸盐上，该体系材料具有量子效率低等致命缺陷，且通过阴、阳离子掺杂、贵金属沉积、染料敏化、复合半导体等手段仍没有得到根本改善，因此研发新型的光催化材料是很重要的。最近，一系列由TiO6、TbO6、TaO6等八面体组成的光催化材料被研究。Kudo和Kato报道了一系列的钽酸盐、碱金属钽酸盐、碱土金属钽酸盐光催化剂，这些催化剂在没有复合其它光催化剂的情况下，其光催化分
解水的活性远远高于TiO2。尤其是NiO/NaTaO3光催化剂的活性最高。然而，这些钽酸盐光催化剂主要由高温固相法通过较长时间焙烧制得的，因此不仅耗能大，并且制得的样品易生成较多的晶体缺陷。本实验通过在较低的温度水热法制得了一种新型的光催化剂Na2Ta2O6(F)，与已知文献报道的制备方法相比，此方法简单易于操作，并且通过水热合成法制得的样品具有纯度高，分散性好，晶型好等特点。并对其在紫外光区降解亚甲基蓝具有较高的光催化活性。
现有技术中有以下两种工艺：
工艺一：将钽片加入NaOH溶液中100-200℃水热1-72小时，自然冷却至室温。最后用去离子水洗涤样品，烘干，得到样品。这种工艺不能得到纯相的Na2Ta2O6，并且水热时间很长。
工艺二：将Ta2O5研磨后和NaOH置于镍坩埚中，在500℃恒温4h。再将焙烧后的样品移入反应釜中，加去离子水，150℃恒温8h，自然冷却至室温。最后用去离子水洗涤样品，烘干，得到样品，这种工艺得到Na2Ta2O6的前驱体进行了高温处理，并且高温处理时间很长；前驱体水热反应得到样品的水热时间很长
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种光催化剂Na2Ta206(F)的制备方法。
本发明采用如下技术方案：
一种光催化剂Na2Ta2O6(F)的制备方法，将钽或钽的化合物溶解于氢氟酸，在所的溶液中加入氨水得到Ta(OH)5，将所得Ta(OH)5与NaOH进行水热反应。
所述的制备方法，所述钽或钽的化合物与氢氟酸的比例为(摩尔比)：MTa∶MF为1∶5
所述的制备方法，所述氨水的用量为(摩尔比)：MNH4OH∶MF为10∶5。
所述的制备方法，所述NaOH的用量为(摩尔比)：MNaOH∶MF为10∶5。
本发明具有以下有益效果：
1、Na2Ta2O6(F)的前驱体不需要高温处理，在常温下就可以得到。
2、前驱体在水热低于150℃并且低于8小时就已经得到了Na2Ta2O6。
附图说明
图1为本发明采用的技术路线图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1、将0.221g钽溶解于0.1g氢氟酸，将得到的溶液用0.35g氨水将pH值调到3-13得到无定形的样品1(Ta(OH)5)0.286克，将样品1与0.5M-20M NaOH(0.5M-20M)水热100℃-200℃、6小时得到立方相Na2Ta2O6(F)样品。
实施例2、用0.221克钽的化合物0.1g氢氟酸，将得到的溶液用0.5M-20MNaOH(0.5M-20M)将pH值调到3-13得到无定形的样品2(Ta(OH)5)0.252g，将样品2水热100℃-200℃、0.5小时得到0.252g立方相Na2Ta2O6(F)样品。
本发明的方法利用钽(或钽的化合物)、氢氟酸及氢氧化钠为原料在常温下得到前驱体，在水热温度110-270℃下得到了纯相的Na2Ta2O6(F)。
1、在常温下能轻松得到前驱体。
2、对前驱体的处理不需要很高的水热温度及很长的水热时间就可以得到样品
3、即节省了时间，又简化了过程。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种光催化剂Na2Ta2O6(F)的制备方法，其特征在于，将钽或钽的化合物溶解于氢氟酸，在所的溶液中加入氨水得到Ta(OH)5，将所得Ta(OH)5与NaOH进行水热反应。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钽或钽的化合物与氢氟酸的比例为：MTa∶MF为1∶5
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氨水的用量为：MNH4OH∶MF为10∶5。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述NaOH的用量为：MNaOH∶MF为10∶5。
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