CN110026250A - 一种PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光催化剂，特别涉及一种PTH掺杂Mo‑Ti‑碳纳米管光催化剂的制备方法，步骤如下：将甲醇、二甲亚砜和N‑甲基吡咯烷酮混合均匀，配成微乳液；将上述微乳液混合体系于恒温条件加入聚噻吩，溶解升温后加入MoO3、碳纳米管和TiO2，然后逐滴加入氨水溶液并搅拌均匀，超声15~25min；将上述混合溶液在120~250 ℃条件下水热反应12~70 h；将上述产物过滤、洗涤，洗涤结束后浸泡于异丙醇中，最后在50~70℃的条件下干燥3~5h即得PTH掺杂Mo‑Ti‑碳纳米管光催化剂。本发明制备的PTH掺杂Mo‑Ti‑碳纳米管光催化剂光的利用率高，光电转化效率高、循环使用寿命长、力学性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种光催化剂，特别涉及一种PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法。
背景技术
光催化剂就是在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质的统称，常见的有二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）、氧化锡（SnO2）、二氧化锆（ZrO2）、硫化镉（CdS）等多种氧化物、硫化物半导体，但是其存在光的利用率低，光电转化效率低、循环使用寿命短、力学性能差的问题。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，步骤如下：
（1）将甲醇、二甲亚砜和N-甲基吡咯烷酮混合均匀，配成微乳液；
（2）将上述微乳液混合体系置于20~30℃恒温水浴中并加入聚噻吩，溶解后升温至40~45℃并加入MoO3、碳纳米管和TiO2，然后逐滴加入氨水溶液并搅拌均匀，超声溶解15~25min；
（3）将上述混合溶液进行水热反应，反应温度为120~250 ℃，反应时间为12~70 h；
（4）将上述产物过滤，滤饼用去离子水和无水乙醇进行洗涤，洗涤结束后浸泡于异丙醇中，最后在50~70℃的条件下干燥3~5h即得PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂。
作为优选方案，所述步骤（1）中，甲醇、二甲亚砜和N-甲基吡咯烷酮的体积比为1：1：2。
作为优选方案，所述步骤（2）中，将上述微乳液混合体系置于烧杯中，并将烧杯转移到25℃恒温水浴搅拌器中，加入聚噻吩，搅拌溶解后升温至45℃后加入 MoO3、碳纳米管和TiO2，待样品全部溶解后，逐滴加入氨水溶液，继续搅拌30 min，超声波清洗器中超声溶解20 min，超声功率20~800 W。
作为优选方案，所述步骤（2）中，微乳液混合体系：聚噻吩：MoO3：碳纳米管：TiO2的质量比为35~45：5：1：1：1。
作为优选方案，所述步骤（2）中，加入氨水溶液与微乳液混合体系的体积比为1:40，氨水溶液的质量浓度为2%。
作为优选方案，所述步骤（3）中，将步骤2所制备的溶液放入容积为100 mL、带盖的聚四氟乙烯材料制成的钢杯中，进行水热反应，将此装置置于干燥箱中，于120~250℃条件下保温12~70 h。
作为优选方案，所述步骤（4）中，于鼓风干燥箱中进行干燥，干燥的温度为60℃，干燥时间为4h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂光的利用率高，光电转化效率高、循环使用寿命长、力学性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述，在此描述的实施例只是一些优选实施方法，用来进一步描述和说明本发明，无意限制本发明到下述确定的细节。
实施例1
一种PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，步骤如下：
（1）取10ml甲醇、10ml二甲亚砜和20mlN-甲基吡咯烷酮，配成微乳液。
（2）将上述混合体系放入烧杯中，并将烧杯转移到25℃恒温水浴搅拌器中，加入5g聚噻吩（PTH），搅拌使其溶解，升温至45℃加入1g MoO3，1g碳纳米管，1g二氧化钛，待样品全部溶解后，逐滴加入2%的氨水溶液1mL，继续搅拌30 min，超声波清洗器中超声溶解20 min，超声功率500 W。
（3）将步骤（2）所制备的溶液放入容积为100 mL、带盖的聚四氟乙烯材料制成的钢杯中进行水热反应，将此装置置于干燥箱中，于180℃条件下保温反应36 h。
（4）将上述产物过滤，收集滤饼，采用去离子水和无水乙醇进行清洗，最后浸泡于异丙醇中，于鼓风干燥箱中在60℃进行干燥4小时，即可得到透明、导电的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂。
实施例2
一种PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，步骤如下：
（1）取10ml甲醇、10ml二甲亚砜和20mlN-甲基吡咯烷酮，配成微乳液。
（2）将上述混合体系放入烧杯中，并将烧杯转移到25℃恒温水浴搅拌器中，加入5g聚噻吩（PTH），搅拌使其溶解，升温至45℃加入1g MoO3，1g碳纳米管，1g二氧化钛，待样品全部溶解后，逐滴加入2%的氨水溶液1mL，继续搅拌30 min，超声波清洗器中超声溶解25 min，超声功率100 W。
（3）将步骤（2）所制备的溶液放入容积为100 mL、带盖的聚四氟乙烯材料制成的钢杯中进行水热反应，将此装置置于干燥箱中，于120℃条件下保温反应70 h。
（4）将上述产物过滤，收集滤饼，采用去离子水和无水乙醇进行清洗，最后浸泡于异丙醇中，于鼓风干燥箱中在60℃进行干燥4小时，即可得到透明、导电的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂。
实施例3
一种PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，步骤如下：
（1）取10ml甲醇、10ml二甲亚砜和20mlN-甲基吡咯烷酮，配成微乳液。
（2）将上述混合体系放入烧杯中，并将烧杯转移到25℃恒温水浴搅拌器中，加入5g聚噻吩（PTH），搅拌使其溶解，升温至45℃加入1g MoO3，1g碳纳米管，1g二氧化钛，待样品全部溶解后，逐滴加入2%的氨水溶液1mL，继续搅拌30 min，超声波清洗器中超声溶解15 min，超声功率800 W。
（3）将步骤（2）所制备的溶液放入容积为100 mL、带盖的聚四氟乙烯材料制成的钢杯中进行水热反应，将此装置置于干燥箱中，于250℃条件下保温反应12 h。
（4）将上述产物过滤，收集滤饼，采用去离子水和无水乙醇进行清洗，最后浸泡于异丙醇中，于鼓风干燥箱中在60℃进行干燥4小时，即可得到透明、导电的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂。
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述具体实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述具体实施方式，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将甲醇、二甲亚砜和N-甲基吡咯烷酮混合均匀，配成微乳液；
（2）将上述微乳液混合体系置于20~30℃恒温水浴中并加入聚噻吩，溶解后升温至40~45℃并加入MoO3、碳纳米管和TiO2，然后逐滴加入氨水溶液并搅拌均匀，超声溶解15~25min；
（3）将上述混合溶液进行水热反应，反应温度为120~250 ℃，反应时间为12~70 h；
（4）将上述产物过滤，滤饼用去离子水和无水乙醇进行洗涤，洗涤结束后浸泡于异丙醇中，最后在50~70℃的条件下干燥3~5h即得PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂。
2.根据权利要求1所述的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，甲醇、二甲亚砜和N-甲基吡咯烷酮的体积比为1：1：2。
3.根据权利要求1所述的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，将上述微乳液混合体系置于烧杯中，并将烧杯转移到25℃恒温水浴搅拌器中，加入聚噻吩，搅拌溶解后升温至45℃后加入 MoO3、碳纳米管和TiO2，待样品全部溶解后，逐滴加入氨水溶液，继续搅拌30 min，超声波清洗器中超声溶解20 min，超声功率20~800W。
4.根据权利要求1或3所述的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，微乳液混合体系：聚噻吩：MoO3：碳纳米管：TiO2的质量比为35~45：5：1：1：1。
5.根据权利要求1或3所述的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，加入氨水溶液与微乳液混合体系的体积比为1:40，氨水溶液的质量浓度为2%。
6.根据权利要求1 所述的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，将步骤（2）所制备的溶液放入容积为100 mL、带盖的聚四氟乙烯材料制成的钢杯中，进行水热反应，将此装置置于干燥箱中，于120~250 ℃条件下保温12~70 h。
7.根据权利要求1 所述的PTH掺杂Mo-Ti-碳纳米管光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，于鼓风干燥箱中进行干燥，干燥的温度为60 ℃，干燥时间为4h。
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| GR01 | Patent grant | ||
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