CN103506102A - B掺杂TiO2光催化剂的制备方法 - Google Patents

B掺杂TiO2光催化剂的制备方法 Download PDF

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CN103506102A CN201310477403.0A CN201310477403A CN103506102A CN 103506102 A CN103506102 A CN 103506102A CN 201310477403 A CN201310477403 A CN 201310477403A CN 103506102 A CN103506102 A CN 103506102A
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王耀斌
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Abstract

本发明涉及一种光催化剂的制备方法，特别涉及一种TiO2光催化剂的制备方法。本发明所述的B掺杂TiO2光催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将钛酸四正丁酯、硼酸三丁酯和浓盐酸按照体积比为1：X：0.05加到醇溶液中，混合均匀，得到前驱混合液A，其中X=90.62*y/10.81，y=0、1%、3%、8%、20%，y为B的质量分数。（2）将蒸馏水和无水乙醇按照0.5：6的比例混合均匀得到混合液，再将混合液逐滴加入前驱液A中，直至形成黄色凝胶。（3）将凝胶陈化、烘干、研磨成粉。（4）将（3）中的干粉放置电炉中400℃煅烧3小时，得到yB-TiO2光催化剂。

Description

B掺杂TiO2光催化剂的制备方法
技术领域
B掺杂TiO2光催化剂的制备方法。
技术领域
本发明涉及一种光催化剂的制备方法，特别涉及一种TiO2光催化剂的制备方法。
背景技术
TiO2具有良好的光催化活性、稳定的光化学性能，低成本且使用寿命长，但是其能带隙较宽，且光生电荷复合的快，自从Asahi等发现N能提高TiO2光催化性能以来，利用非金属改性提高TiO2的光催化性能已经成为研究的热点。用B掺杂的TiO2的光催化剂，具有良好的去除 NO性能，Zaleska等用不同方法合成了不同的B- TiO2光催化剂用来降解苯酚其效果不同，对因此的合成不同的B- TiO2光催化剂具有重要的意义。
发明内容
 本发明旨在提供一种合成方法简单、光催化性能良好的TiO2的制备方法。
本发明所述的B掺杂TiO2光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将钛酸四正丁酯、硼酸三丁酯和浓盐酸按照体积比为1：X：0.05加到醇溶液中，混合均匀，得到前驱混合液A，其中X=90.62*y /10.81，y=0、1%、3%、8%、20%，y为B的质量分数。
（2）将蒸馏水和无水乙醇按照0.5：6的比例混合均匀得到混合液，再将混合液逐滴加入前驱液A中，直至形成黄色凝胶。
（3）将凝胶陈化、烘干、研磨成粉。
（4）将（3）中的干粉放置电炉中400℃煅烧3小时，得到yB-TiO2光催化剂。
优选地，本发明所述的B掺杂TiO2光催化剂的制备方法，其中的醇溶液为乙醇溶液。
更优选地，本发明所述的B掺杂TiO2光催化剂的制备方法，其中B的掺杂的质量分数为3%。
附图说明
图1为不同不同B掺杂量的TiO2光催化剂的XRD图谱；
图2为TiO2光催化剂与B掺杂量关系图；
图3为B-TiO2光催化剂的N2脱附等温线；
图4为B-TiO2光催化剂的孔径分布图。
具体实施方式
实施例1
本发明所述的B掺杂TiO2光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将钛酸四正丁酯、、硼酸三丁酯和浓盐酸、按照体积比为1：X：0.05加到乙醇溶液中混合均匀，制得前驱混合液,其中X=90.62*y /10.81，y=0、1%、3%、8%、20%，y为B的质量分数。
（2）将蒸馏水和无水乙醇加入按照体积比为0.5：6混合均匀的混合液作为滴加液逐滴加入前驱液中，直到形成浅黄色凝胶。
（3）将凝胶在室温下陈化24小时，置于烘箱中80℃烘干，然后研磨成粉。
（4）将（3）中的干粉后放入程控箱式电炉中，以5℃/小时的升温速率升至400℃煅烧3小时，冷却至室温后得到yB-TiO2光催化剂。
实施例2
（1）不同B掺杂量的TiO2光催化剂的表征
不同B掺杂量的TiO2光催化剂的衍射峰与锐钛矿型TiO2的特征衍射峰基本相同，没有发现B2O3和TiB2,说明没有形成B2O3和TiB2团簇，随着B含量的增加，衍射峰由强变弱，说明B掺杂量的增加对TiO2的晶粒增长有抑制作用。通过Scherrer计算得到B的质量分数由1%～20%的样品晶粒尺寸分别为11.1nm、10.3 nm、8.8 nm、7.2 nm，与纯TiO2的晶粒尺寸12.2 nm比较，TiO2的晶粒尺寸随着B掺杂量的增加而减小。
（2）不同B掺杂量的TiO2光催化剂的催化活性
不同B掺杂量的TiO2光催化剂对甲基橙进行脱色，可见不同的掺杂量对甲基橙的脱色效果是不同的，其中B掺杂量为3%时甲基橙的多色效果最好。
（3）B-TiO2光催化剂的N2脱附等温线与孔径分布
图3和图4表明：3%的B掺杂的TiO2比纯TiO2的N2吸附量要大，3% B-TiO2与纯TiO2孔径分布主要在1.5-22nm，孔径分布不均匀，根据脱附等温线BJH计算得出，3% B-TiO2与纯TiO2平均孔径分别是10.53nm和9.82nm，累计空容积分别为0.244 ml/g和0.173ml/g,掺杂B的TiO2光催化剂的孔径大小和空容积都有所增大。

Claims (3)

1.一种B掺杂TiO2光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将钛酸四正丁酯、硼酸三丁酯和浓盐酸按照体积比为1：X：0.05加到醇溶液中，混合均匀，得到前驱混合液A，其中X=90.62*y /10.81，y=0、1%、3%、8%、20%，y为B的质量分数；
（2）将蒸馏水和无水乙醇按照0.5：6的比例混合均匀得到混合液，再将混合液逐滴加入前驱液A中，直至形成黄色凝胶；
（3）将凝胶陈化、烘干、研磨成粉；
（4）将（3）中的干粉放置电炉中400℃煅烧3小时，得到yB- TiO2光催化剂。
2.根据权利要求1所述的B掺杂TiO2光催化剂的制备方法，其特征在于醇溶液为乙醇。
3.根据权利要求1所述的B掺杂TiO2光催化剂的制备方法，其特征在于B的掺杂的质量分数Y为3%。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107999050A (zh) * 2017-11-28 2018-05-08 阜阳师范学院 一种B-TiO2光催化剂的制备及其应用
CN108452788A (zh) * 2018-05-09 2018-08-28 同济大学 间隙硼掺杂二氧化钛光催化材料的制备方法及应用
CN113181893A (zh) * 2021-04-28 2021-07-30 四川大学 一种B-TiO2/LDH光催化剂的制备方法及脱除H2S应用

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