CN108786811A - 一种二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，包括：(1)将纳米二氧化钛粉末加入体积之为1:2的无水乙醇与去离子水的混合溶液中，超声反应1～2h，使其分散均匀，得到浓度为0.1～1g/L的二氧化钛悬浊液；(2)向上述二氧化钛悬浊液中加入氯化铜溶液和氯化铁溶液，其中，铜离子与铁离子的摩尔比为1:2～4，于50～60℃水浴条件下加入一定量的碱溶液，保持pH值为10～12，反应3～5h，陈化10～20h；(3)将步骤(2)中所得的产物进行抽滤，所得滤饼洗涤至中性后，在80～100℃干燥1～2h，于300～400℃下煅烧2～3h，得到二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料。本发明中的催化材料具有较大的比表面积，有利于吸附和催化，从而具有较好的催化性能。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法。
背景技术
二氧化钛无毒，难溶，光化学和化学稳定性，并且成本低廉，具有较高的实用价值，是被研究最多的一种半导体光催化剂，近年来，有关二氧化钛等半导体光催化剂治理环境污染的研究得到极大的关注，已成为目前国内外环境治理领域的一个热点。但二氧化钛被用作光催化剂面临两大关键问题，一是由于二氧化钛带隙值(3.2eV)比较宽，只能被紫外光(波长小于387nm)所激发，而到达地球表面的紫外光辐射只占太阳辐射到地球上的光谱的4％左右，因此二氧化钛利用太阳能的效率比较低；二是其光生电子和空穴的复合速率较快、量子效率比较低。
因此，对二氧化钛进行改性以增大纳米二氧化钛对可见光的响应范围和降低电子空穴的复合成为当今乃至今后的研究重点。金属氧化物掺杂的二氧化钛在对可见光范围内具有良好的吸收，同时，共掺杂相对于单一成分的掺杂，具有更高的光催化活性。
为此，有必要针对上述问题，提出一种二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，包括：
(1)将纳米二氧化钛粉末加入体积之为1:2的无水乙醇与去离子水的混合溶液中，超声反应1～2h，使其分散均匀，得到浓度为0.1～1g/L的二氧化钛悬浊液；
(2)向上述二氧化钛悬浊液中加入氯化铜溶液和氯化铁溶液，其中，铜离子与铁离子的摩尔比为1:2～4，于50～60℃水浴条件下加入一定量的碱溶液，保持pH值为10～12，反应3～5h，陈化10～20h；
(3)将步骤(2)中所得的产物进行抽滤，所得滤饼洗涤至中性后，在80～100℃干燥1～2h，于300～400℃下煅烧2～3h，得到二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料。
优选的，步骤(1)中，所述二氧化钛悬浊液的浓度为0.5g/L。
优选的，步骤(2)中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水溶液中的一种。
优选的，步骤(2)中，所述碱溶液的浓度为0.5mol/L。
优选的，步骤(2)中，所述氯化铜溶液和所述氯化铁溶液的浓度为1～4mol/L。
优选的，所述氯化铜溶液和所述氯化铁溶液的浓度为2mol/L。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的催化材料具有较大的比表面积，有利于吸附和催化，从而具有较好的催化性能。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，包括：
(1)将纳米二氧化钛粉末加入体积之为1:2的无水乙醇与去离子水的混合溶液中，超声反应1～2h，使其分散均匀，得到浓度为0.1～1g/L的二氧化钛悬浊液；
(2)向上述二氧化钛悬浊液中加入氯化铜溶液和氯化铁溶液，其中，铜离子与铁离子的摩尔比为1:2～4，于50～60℃水浴条件下加入一定量的碱溶液，保持pH值为10～12，反应3～5h，陈化10～20h；
(3)将步骤(2)中所得的产物进行抽滤，所得滤饼洗涤至中性后，在80～100℃干燥1～2h，于300～400℃下煅烧2～3h，得到二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料。
上述步骤(1)中，所述二氧化钛悬浊液的浓度为0.5g/L。
上述步骤(2)中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水溶液中的一种；所述碱溶液的浓度为0.5mol/L。
上述步骤(2)中，所述氯化铜溶液和所述氯化铁溶液的浓度为1～4mol/L，优选的，所述氯化铜溶液和所述氯化铁溶液的浓度为2mol/L。
下述以具体地实施例进行说明本发明中二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法。
实施例1
(1)将纳米二氧化钛粉末加入体积之为1:2的无水乙醇与去离子水的混合溶液中，超声反应1h，使其分散均匀，得到浓度为0.1g/L的二氧化钛悬浊液；
(2)向上述二氧化钛悬浊液中加入浓度为1mol/L的氯化铜溶液和氯化铁溶液，其中，铜离子与铁离子的摩尔比为1:2，于50℃水浴条件下加入一定量浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液，保持pH值为10，反应3h，陈化10h；
(3)将步骤(2)中所得的产物进行抽滤，所得滤饼洗涤至中性后，在80℃干燥1h，于300℃下煅烧2h，得到二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料。
实施例2
(1)将纳米二氧化钛粉末加入体积之为1:2的无水乙醇与去离子水的混合溶液中，超声反应1.5h，使其分散均匀，得到浓度为0.5g/L的二氧化钛悬浊液；
(2)向上述二氧化钛悬浊液中加入浓度为2mol/L的氯化铜溶液和氯化铁溶液，其中，铜离子与铁离子的摩尔比为1:3，于55℃水浴条件下加入一定量浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液，保持pH值为11，反应4h，陈化15h；
(3)将步骤(2)中所得的产物进行抽滤，所得滤饼洗涤至中性后，在90℃干燥1.5h，于350℃下煅烧2.5h，得到二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料。
实施例3
(1)将纳米二氧化钛粉末加入体积之为1:2的无水乙醇与去离子水的混合溶液中，超声反应2h，使其分散均匀，得到浓度为1g/L的二氧化钛悬浊液；
(2)向上述二氧化钛悬浊液中加入浓度为4mol/L的氯化铜溶液和氯化铁溶液，其中，铜离子与铁离子的摩尔比为1:4，于60℃水浴条件下加入一定量浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液，保持pH值为12，反应5h，陈化20h；
(3)将步骤(2)中所得的产物进行抽滤，所得滤饼洗涤至中性后，在100℃干燥2h，于400℃下煅烧3h，得到二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料。
上述实施例1～3中，通过将铜铁氧化物负载在二氧化钛上，使得该复合催化材料具有较大的比表面积，有利于吸附和催化，能够提高催化转化效率，从而具有较好的催化性能。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (6)
1.一种二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将纳米二氧化钛粉末加入体积之为1:2的无水乙醇与去离子水的混合溶液中，超声反应1～2h，使其分散均匀，得到浓度为0.1～1g/L的二氧化钛悬浊液；
(2)向上述二氧化钛悬浊液中加入氯化铜溶液和氯化铁溶液，其中，铜离子与铁离子的摩尔比为1:2～4，于50～60℃水浴条件下加入一定量的碱溶液，保持pH值为10～12，反应3～5h，陈化10～20h；
(3)将步骤(2)中所得的产物进行抽滤，所得滤饼洗涤至中性后，在80～100℃干燥1～2h，于300～400℃下煅烧2～3h，得到二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料。
2.根据权利要求1所述的二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二氧化钛悬浊液的浓度为0.5g/L。
3.根据权利要求1所述的二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水溶液中的一种。
4.根据权利要求1所述的二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碱溶液的浓度为0.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氯化铜溶液和所述氯化铁溶液的浓度为1～4mol/L。
6.根据权利要求5所述的二氧化钛负载铜铁氧化物复合催化材料的制备方法，其特征在于，所述氯化铜溶液和所述氯化铁溶液的浓度为2mol/L。
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| CN112723492B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-05-26 | 广州市铁鑫金属结构有限公司 | 一种负载氧化亚铜活性炭的制备方法及应用 |
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Application publication date: 20181113 |
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