CN106040214B - 一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法 - Google Patents
一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106040214B CN106040214B CN201610377433.8A CN201610377433A CN106040214B CN 106040214 B CN106040214 B CN 106040214B CN 201610377433 A CN201610377433 A CN 201610377433A CN 106040214 B CN106040214 B CN 106040214B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcium
- titanate
- high activity
- photochemical catalyst
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N calcium titanate Chemical compound [Ca+2].[O-][Ti]([O-])=O AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 11
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 135
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 44
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 26
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 16
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 13
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 2
- -1 1~5h is stirred Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 46
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 30
- WEUCVIBPSSMHJG-UHFFFAOYSA-N calcium titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ca+2].[Ti+4] WEUCVIBPSSMHJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 22
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 7
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 5
- ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]benzimidazol-1-yl]-3-[1-[2-(trifluoromethyl)phenyl]ethoxy]thiophene-2-carboxamide Chemical compound C=1C=CC=C(C(F)(F)F)C=1C(C)OC(=C(S1)C(N)=O)C=C1N(C1=C2)C=NC1=CC=C2CN1CCN(C)CC1 ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 229910002971 CaTiO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- NQTSTBMCCAVWOS-UHFFFAOYSA-N 1-dimethoxyphosphoryl-3-phenoxypropan-2-one Chemical compound COP(=O)(OC)CC(=O)COC1=CC=CC=C1 NQTSTBMCCAVWOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000101 transmission high energy electron diffraction Methods 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
-
- B01J35/39—
-
- B01J35/40—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/10—Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
Abstract
本发明公开了一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，包括：将钛酸四丁酯溶于乙二醇甲醚中，得到钛酸四丁酯溶液；搅拌状态下，向钛酸四丁酯溶液中加入氨水溶液，沉淀、过滤、洗涤，得到钛的羟基氧化物沉淀；将钛的羟基氧化物沉淀加入到硝酸钙水溶液中，搅拌1～5h，之后加入氢氧化钾水溶液，再继续搅拌1～5h，得到前躯体浆料；将前躯体浆料在180～230℃下密封保温6～24小时进行水热处理，之后冷却，经洗涤、过滤、干燥后，即得目标产物。本发明采用简单的水热法制备了结晶性和分散性良好并且粒度分布窄的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂，具有优于当前商用P25的紫外光催化活性。
Description
技术领域
本发明涉及光催化剂的制备技术领域，具体涉及一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法。
背景技术
钛酸钙(CaTiO3)是一种典型的钙钛矿结构的复合氧化物，最早于1839年在矿物中被发现。CaTiO3被广泛应用于电子元件，并且是储存核废料用合成岩的主要成分。室温下，CaTiO3是正交结构，空间群属于Pbnm。氢氧化钙(Ca(OH)2)俗称熟石灰，是一种六角层状结构，因其在环保、医药、建材、化工等领域的广泛使用而被人们广泛关注。
传统合成钛酸钙的方法是固相烧结法，即将CaCO3或CaO与TiO2进行混合，经过在约1600K下的高温煅烧使发生分解或固相反应从而生成CaTiO3制得钛酸钙粉体。这种方法制备的粉体通常具有温度高、能耗大、粒径大、分布不均和强团聚等一系列的缺点。
为了克服这些缺点，“软化学”方法合成钛酸钙越来越受到人们的重视。相对于固相反应法，溶胶-凝胶、共沉淀、热分解等方法虽然在组分控制上具有明显优势，在合成温度上有所降低，但仍需要高温处理过程才能得到结晶性良好的钛酸钙粉体，而高温处理过程势必造成颗粒的粗化和团聚，不利于光催化进行。水热法可以在较低的温度下制备结晶性和分散性较好且尺寸可控的钛酸钙粉体。氢氧化钙的制备主要是通过生石灰(CaO)与水混合形成氢氧化钙过饱和溶液，然后结晶生成氢氧化钙晶体。
申请公布号为CN104477976A(申请号为201410725987.3)的中国发明专利申请公开了一种具有可控微纳结构的钛酸钙粉体的制备方法，包括以下步骤：1)将钛酸四丁酯溶解于乙二醇甲醚中，配制浓度为1～2.5mmol/mL的钛酸四丁酯乙二醇甲醚溶液，在搅拌状态下滴加氨水，使形成凝胶，用去离子水将所得的凝胶清洗至中性，得到钛前驱体凝胶；2)将与步骤1)中等摩尔量的四水合硝酸钙溶解于去离子水，配制浓度为0.5～1mmol/mL的四水合硝酸钙水溶液；3)搅拌状态下，在步骤2)所得四水合硝酸钙水溶液中加入氧化石墨烯水溶液，氧化石墨烯与四水合硝酸钙摩尔比为1：120，得到混合溶液；4)搅拌状态下，将步骤1)所得的钛前驱体凝胶加入到步骤3)所得混合溶液中，得到悬浊液；5)在步骤4)所得悬浊液中加入氢氧化钾水溶液，使氢氧化钾与四水合硝酸钙的摩尔比为7：1～22：1；6)将步骤5)的悬浊液加入反应釜内胆中，用去离子水调节反应釜内胆中液体体积达到内胆容积的4/5～7/8，将反应釜内胆置于反应釜中，在120℃下保温10h后，自然冷却至室温，将得到的产物用去离子水洗涤至中性，再用无水乙醇洗涤，在60～80℃干燥。该技术方案通过调控碱浓度，可以获得具有不同微纳结构的钛酸钙粉体。
发明内容
本发明的目的是提供了一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，采用的是水热合成法。
一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将钛酸四丁酯溶于乙二醇甲醚中，得到钛酸四丁酯溶液；
2)搅拌状态下，向步骤1)制备的钛酸四丁酯溶液中加入氨水溶液，沉淀、过滤、洗涤，得到钛的羟基氧化物沉淀；
3)将硝酸钙溶于水中，得到硝酸钙水溶液；
4)将氢氧化钾溶于水中，得到氢氧化钾水溶液；
5)将步骤2)制备的钛的羟基氧化物沉淀加入到步骤3)制备的硝酸钙水溶液中，搅拌1h～5h，之后加入步骤4)制备的氢氧化钾水溶液，再继续搅拌1h～5h，得到前躯体浆料；
6)将前躯体浆料在180℃～230℃下密封保温6～24小时进行水热处理，之后冷却，经洗涤、过滤、干燥后，得到高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂。
以下作为本发明的优选技术方案：
步骤1)中，所述的钛酸四丁酯溶液中的Ti4+离子浓度为0.25～1.0mol/L。
步骤2)中，所述的氨水溶液的质量浓度为20％～40％，进一步优选为30％。
步骤3)中，所述的硝酸钙水溶液中Ca2+离子浓度为1.5～3.5mol/L。
步骤4)中，所述的氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的浓度为2～10mol/L。
步骤5)中，所述的前躯体浆料中钛的总摩尔浓度为0.1～0.3mol/L。
所述的前躯体浆料中钙与钛的摩尔比为3.0～5.0：1。
所述的前躯体浆料中氢氧化钾的浓度为0.5～1.0mol/L。
步骤6)中，密封保温使用的反应釜是聚四氟乙烯内胆，不锈钢套件密闭的反应釜。
本发明制备过程中，所说的硝酸钙、氢氧化钾、钛酸四丁酯、乙二醇甲醚的纯度均不低于化学纯。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明采用简单的水热法制备了结晶性和分散性良好并且粒度分布窄的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂。本发明制备的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂具有优于当前商用P25的紫外光催化活性，在光催化应用等领域具有广阔的应用前景。本发明的水热法所用设备简单，工艺条件容易控制，制备的成本也比较低，易于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂颗粒的X射线衍射(XRD)图谱；
图2是本发明实施例1制备的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的扫描电镜(SEM)照片；
图3是本发明实施例1制备的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的透射电镜(TEM)照片、选区电子衍射(SAED)、高分辨透射电镜(HRTEM)照片；
图4是实施例1制备的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂与商用P25降解罗丹明B(RhB)的一级反应拟合结果对比图；
图5是实施例1制备的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂、商用P25与商用钛酸钙/氢氧化钙混合粉体光催化性能反应常数柱状对比图。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
1)称取钛酸四丁酯，加入到乙二醇甲醚中，磁力搅拌至溶解，得到钛酸四丁酯溶液，钛酸四丁酯溶液中的Ti4+离子浓度为0.5mol/L；
2)搅拌状态下，向步骤1)制备的钛酸四丁酯溶液中加入质量浓度30％的氨水溶液，沉淀，过滤，洗涤，得到钛的沉淀；
3)称取硝酸钙，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到硝酸钙水溶液，硝酸钙水溶液中Ca2+离子浓度为2.5mol/L；
4)称取氢氧化钾，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到氢氧化钾水溶液，氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的浓度为3.5mol/L；
5)将步骤2)制备的钛的沉淀加入到步骤3)制备的硝酸钙水溶液中，磁力搅拌2h；再加入步骤4)制备的氢氧化钾水溶液，再继续磁力搅拌2h，得到前躯体浆料，前躯体浆料中钛的总摩尔浓度为0.2mol/L，前躯体浆料中钙与钛的摩尔比为4.0：1，前躯体浆料中氢氧化钾的浓度为0.8mol/L；
6)将步骤5)制备的前躯体浆料加入反应釜内胆中，所加前躯体浆料的体积为反应釜内胆容积的80％；
7)将装有前躯体浆料的反应釜内胆置于反应釜中，密封，在200℃下保温12小时进行溶剂热处理，然后让反应釜自然冷却到室温25℃，卸釜后，用去离子水反复洗涤反应产物，过滤，烘干，得到分散性良好的钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂粉体。其X射线衍射(XRD)图谱见图1，扫描电镜图片(SEM)见图2，透射电镜及选区电子衍射、高分辨透射电镜(TEM、SAED、HRTEM)照片见图3。可见，本发明采用简单的水热法制备了结晶性和分散性良好并且粒度分布窄的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂。
图4是实施例1制备的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂与商用P25降解罗丹明B(RhB)的一级反应拟合结果对比图；图5是实施例1制备的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂、商用P25与商用钛酸钙/氢氧化钙混合粉体光催化性能反应常数柱状对比图。可见，本发明制备的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂具有优于当前商用P25的紫外光催化活性，在光催化应用等领域具有广阔的应用前景。
实施例2
1)称取钛酸四丁酯，加入到乙二醇甲醚中，磁力搅拌至溶解，得到钛酸四丁酯溶液，钛酸四丁酯溶液中的Ti4+离子浓度为0.6mol/L；
2)搅拌状态下，向步骤1)制备的钛酸四丁酯溶液中加入1.5mL的质量浓度30％的氨水溶液，沉淀，过滤，洗涤，得到钛的沉淀；
3)称取硝酸钙，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到硝酸钙水溶液，硝酸钙水溶液中Ca2+离子浓度为2.5mol/L；
4)称取氢氧化钾，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到氢氧化钾水溶液，氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的浓度为2.5mol/L；
5)将钛的沉淀加入到步骤3)制备的硝酸钙水溶液中，磁力搅拌3h；再加入步骤4)制备的氢氧化钾水溶液，再继续磁力搅拌3h，得到前躯体浆料，前躯体浆料中钛的总摩尔浓度为0.1mol/L，前躯体浆料中钙与钛的摩尔比为3.0：1，前躯体浆料中氢氧化钾的浓度为0.5mol/L；
6)将前躯体浆料加入反应釜内胆中，所加浆料的体积为反应釜内胆容积的80％；
7)将装有前躯体浆料的反应釜内胆置于反应釜中，密封，在200℃下保温12小时进行溶剂热处理，然后让反应釜自然冷却到室温25℃，卸釜后，用去离子水反复洗涤反应产物，过滤，烘干，得到分散性良好的钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂粉体。
实施例3
1)称取钛酸四丁酯，加入到乙二醇甲醚中，磁力搅拌至溶解，得到钛酸四丁酯溶液，钛酸四丁酯溶液中的Ti4+离子浓度为0.6mol/L；
2)搅拌状态下，向步骤1)制备的钛酸四丁酯溶液中加入1.5mL的质量浓度30％的氨水溶液，沉淀，过滤，洗涤，得到钛的沉淀；
3)称取硝酸钙，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到硝酸钙水溶液，硝酸钙水溶液中Ca2+离子浓度为2.5mol/L；
4)称取氢氧化钾，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到氢氧化钾水溶液，氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的浓度为5mol/L；
5)将钛的沉淀加入到步骤3)制备的硝酸钙水溶液中，磁力搅拌4h；再加入2ml步骤4)制备的氢氧化钾水溶液，再继续磁力搅拌4h，得到前躯体浆料，前躯体浆料中钛的总摩尔浓度为0.2mol/L，前躯体浆料中钙与钛的摩尔比为5.0：1，前躯体浆料中氢氧化钾的浓度为1.0mol/L；
6)将前躯体浆料加入反应釜内胆中，所加浆料的体积为反应釜内胆容积的80％；
7)将装有前躯体浆料的反应釜内胆置于反应釜中，密封，在200℃下保温12小时进行溶剂热处理，然后让反应釜自然冷却到室温25℃，卸釜后，用去离子水反复洗涤反应产物，过滤，烘干，得到分散性良好的钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂粉体。
实施例4
1)称取钛酸四丁酯，加入到乙二醇甲醚中，磁力搅拌至溶解，得到钛酸四丁酯溶液，钛酸四丁酯溶液中的Ti4+离子浓度为0.6mol/L；
2)搅拌状态下，向步骤1)制备的钛酸四丁酯溶液中加入1.5mL的质量浓度30％的氨水溶液，沉淀，过滤，洗涤，得到钛的沉淀；
3)称取硝酸钙，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到硝酸钙水溶液，硝酸钙水溶液中Ca2+离子浓度为1.8mol/L；
4)称取氢氧化钾，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到氢氧化钾水溶液，氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的浓度为4.5mol/L；；
5)将钛的沉淀加入到步骤3)制备的硝酸钙水溶液中，磁力搅拌1h；再加入2ml步骤4)制备的氢氧化钾水溶液，再继续磁力搅拌1h，得到前躯体浆料，前躯体浆料中钛的总摩尔浓度为0.2mol/L，前躯体浆料中钙与钛的摩尔比为4.0：1，前躯体浆料中氢氧化钾的浓度为0.8mol/L；
6)将前躯体浆料加入反应釜内胆中，所加浆料的体积为反应釜内胆容积的80％；
7)将装有前躯体浆料的反应釜内胆置于反应釜中，密封，在180℃下保温24小时进行溶剂热处理，然后让反应釜自然冷却到室温25℃，卸釜后，用去离子水反复洗涤反应产物，过滤，烘干，得到分散性良好的钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂粉体。
实施例5
1)称取钛酸四丁酯，加入到乙二醇甲醚中，磁力搅拌至溶解，得到钛酸四丁酯溶液，钛酸四丁酯溶液中的Ti4+离子浓度为0.6mol/L；
2)搅拌状态下，向步骤1)制备的钛酸四丁酯溶液中加入1.5mL的质量浓度30％的氨水溶液，沉淀，过滤，洗涤，得到钛的沉淀；
3)称取硝酸钙，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到硝酸钙水溶液，硝酸钙水溶液中Ca2+离子浓度为3.5mol/L；；
4)称取氢氧化钾，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到氢氧化钾水溶液，氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的浓度为4mol/L；
5)将钛的沉淀加入到步骤3)制备的硝酸钙水溶液中，磁力搅拌2h；再加入2ml步骤4)制备的氢氧化钾水溶液，再继续磁力搅拌2h，得到前躯体浆料，前躯体浆料中钛的总摩尔浓度为0.2mol/L，前躯体浆料中钙与钛的摩尔比为4.0：1，前躯体浆料中氢氧化钾的浓度为0.8mol/L；
6)将前躯体浆料加入反应釜内胆中，所加浆料的体积为反应釜内胆容积的80％；
7)将装有前躯体浆料的反应釜内胆置于反应釜中，密封，在180℃下保温8小时进行溶剂热处理，然后让反应釜自然冷却到室温25℃，卸釜后，用去离子水反复洗涤反应产物，过滤，烘干，得到分散性良好的钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂粉体。
实施例6
1)称取钛酸四丁酯，加入到乙二醇甲醚中，磁力搅拌至溶解，得到钛酸四丁酯溶液，钛酸四丁酯溶液中的Ti4+离子浓度为1.0mol/L；
2)搅拌状态下，向步骤1)制备的钛酸四丁酯溶液中加入1.5mL的质量浓度30％的氨水溶液，沉淀，过滤，洗涤，得到钛的沉淀；
3)称取硝酸钙，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到硝酸钙水溶液，硝酸钙水溶液中Ca2+离子浓度为2.5mol/L；
4)称取氢氧化钾，加入到去离子水中，磁力搅拌至溶解，得到氢氧化钾水溶液，氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的浓度为3mol/L；
5)将钛的沉淀加入到步骤3)制备的硝酸钙水溶液中，磁力搅拌2h；再加入2ml步骤4)制备的氢氧化钾水溶液，再继续磁力搅拌2h，得到前躯体浆料，前躯体浆料中钛的总摩尔浓度为0.2mol/L，前躯体浆料中钙与钛的摩尔比为4.0：1，前躯体浆料中氢氧化钾的浓度为0.8mol/L；
6)将前躯体浆料加入反应釜内胆中，所加浆料的体积为反应釜内胆容积的80％；
7)将装有前躯体浆料的反应釜内胆置于反应釜中，密封，在220℃下保温18小时进行溶剂热处理，然后让反应釜自然冷却到室温25℃，卸釜后，用去离子水反复洗涤反应产物，过滤，烘干，得到分散性良好的钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂粉体。
Claims (7)
1.一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将钛酸四丁酯溶于乙二醇甲醚中，得到钛酸四丁酯溶液；
2)搅拌状态下，向步骤1)制备的钛酸四丁酯溶液中加入氨水溶液，沉淀、过滤、洗涤，得到钛的羟基氧化物沉淀；
3)将硝酸钙溶于水中，得到硝酸钙水溶液；
4)将氢氧化钾溶于水中，得到氢氧化钾水溶液；
5)将步骤2)制备的钛的羟基氧化物沉淀加入到步骤3)制备的硝酸钙水溶液中，搅拌1h～5h，之后加入步骤4)制备的氢氧化钾水溶液，再继续搅拌1h～5h，得到前躯体浆料；所述的前躯体浆料中钙与钛的摩尔比为3.0～5.0：1；
6)将前躯体浆料在180℃～230℃下密封保温6～24小时进行水热处理，之后冷却，经去离子水洗涤、过滤、干燥后，得到高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂。
2.根据权利要求1所述的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的钛酸四丁酯溶液中的Ti4+离子浓度为0.25～1.0mol/L。
3.根据权利要求1所述的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的氨水溶液的质量浓度为20％～40％。
4.根据权利要求1所述的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的硝酸钙水溶液中Ca2+离子浓度为1.5～3.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述的氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的浓度为2～10mol/L。
6.根据权利要求1所述的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述的前躯体浆料中钛的总摩尔浓度为0.1～0.3mol/L。
7.根据权利要求1所述的高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述的前躯体浆料中氢氧化钾的浓度为0.5～1.0mol/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610377433.8A CN106040214B (zh) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610377433.8A CN106040214B (zh) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106040214A CN106040214A (zh) | 2016-10-26 |
| CN106040214B true CN106040214B (zh) | 2018-09-11 |
Family
ID=57173080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610377433.8A Active CN106040214B (zh) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106040214B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106517319B (zh) * | 2016-10-27 | 2018-09-11 | 浙江大学 | 一种钛酸钙微米颗粒的制备方法 |
| CN107335420B (zh) * | 2017-06-21 | 2019-08-27 | 浙江大学 | 一种纳米线网状结构钛酸钙可见光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN113274998B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-05-06 | 浙江大学 | 一种三相共混钛酸钙光催化材料及其制备方法和应用 |
| CN113274997B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-05-06 | 浙江大学 | 一种双相复合光催化材料及其制备方法和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102139914A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-08-03 | 浙江大学 | 一种钛酸钙纳米颗粒的制备方法 |
| CN102139915A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-08-03 | 浙江大学 | 一种钛酸钙纳米球的制备方法 |
| JP2015112501A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-06-22 | 株式会社 グリーンケミー | 可視光領域応答触媒体とこれを利用した水の分解方法 |
-
2016
- 2016-05-31 CN CN201610377433.8A patent/CN106040214B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102139914A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-08-03 | 浙江大学 | 一种钛酸钙纳米颗粒的制备方法 |
| CN102139915A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-08-03 | 浙江大学 | 一种钛酸钙纳米球的制备方法 |
| JP2015112501A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-06-22 | 株式会社 グリーンケミー | 可視光領域応答触媒体とこれを利用した水の分解方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 柠檬酸钠辅助水热法制备钛酸钙及其紫外光催化性能;郑伟，等;《功能材料》;20121231;第43卷(第1期);第50页右栏第1-2段 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106040214A (zh) | 2016-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Monodispersed spherical particles of Brookite‐type TiO2: Synthesis, characterization, and photocatalytic property | |
| CN106040214B (zh) | 一种高活性钛酸钙/氢氧化钙混合光催化剂的制备方法 | |
| CN100546915C (zh) | 一种锐钛矿型二氧化钛纳米粉体的制备方法 | |
| CN101234750B (zh) | 一种超细微粒和纳米颗粒的制备方法 | |
| CN101913853B (zh) | 一种水热法制备铁酸铋-钛酸钡粉末的方法 | |
| CN104477978B (zh) | 一种制备钙钛矿纳米粉体的方法 | |
| CN104528799B (zh) | 一种镁基稀土六铝酸盐超细粉体的制备方法 | |
| CN102351242A (zh) | 一种溶剂热法制备单相钛酸铋Bi2Ti2O7的方法 | |
| CN101311376A (zh) | 一种一维结构钛酸锶纳米粉体的制备方法 | |
| CN112875755B (zh) | 一种钨酸铋纳米粉体的制备方法 | |
| CN102583517A (zh) | 一种钛酸锶纳米片的制备方法 | |
| CN102139914A (zh) | 一种钛酸钙纳米颗粒的制备方法 | |
| CN101696031A (zh) | 一种用工业钛液制备纳米二氧化钛粉体的方法 | |
| CN109678204A (zh) | 二氧化钛材料及其制备方法 | |
| CN105883910A (zh) | 一种钙钛矿SrTiO3多孔纳米颗粒的制备方法及产物 | |
| CN106268612B (zh) | 一种多孔钛酸锶钡粉体的制备方法 | |
| CN110342572B (zh) | 一种锐钛矿型纳米二氧化钛的制备方法 | |
| CN107335420B (zh) | 一种纳米线网状结构钛酸钙可见光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN102167396B (zh) | 一种钛酸锶介孔球的制备方法 | |
| CN112723409A (zh) | 一种SrTiO3多面体的制备方法 | |
| CN103449511A (zh) | 一种钛酸锶亚微米晶体及其制备方法 | |
| CN104419976A (zh) | 一种TiO2单晶及其制备方法 | |
| CN107892326B (zh) | 金红石相TiO2纳米棒组装体的制备方法及产品 | |
| CN106732493A (zh) | 一种纳米片状单斜晶二氧化钛b光催化剂的制备方法 | |
| CN106745210B (zh) | 一种Li掺杂SrTiO3表面多孔纳米颗粒的制备方法及产物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |