一種光觸媒材料的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種光觸媒材料，制備步驟：準備四異丙氧基鈦溶液并將之加入乙醇溶液充分混合以獲取一混合溶液；同時加入氮源化合物于上述混合溶液中混合攪拌并完全反應(yīng)，以獲取一已完全反應(yīng)后的四異丙氧基鈦溶液、尿素及乙醇溶液；干燥鍛燒已完全反應(yīng)后的四異丙氧基鈦溶液、尿素及乙醇溶液；干燥鍛燒后取得一氮摻雜二氧化鈦的光觸媒材料，其中含氮摻雜量的二氧化鈦的晶相結(jié)構(gòu)為98％銳鈦礦，由此，能將原本二氧化鈦光催化劑只能于紫外光下運作的二氧化鈦可于可見光的照射下進行光催化氧化反應(yīng)，進一步應(yīng)用在乙烯于可見光降解及延長水果保鮮的方法上。
【專利說明】一種光觸媒材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光觸媒材料，尤其涉及一種氮摻雜二氧化鈦的光觸媒材料。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的蔬果于采收及運送過程中，蔬果于熟化過程中會釋放出乙烯，貯藏環(huán)境中乙烯的累積會誘導(dǎo)水果成熟、增添風(fēng)味、葉綠素減少及提高病害的發(fā)生率，亦可能造成蔬果腐敗、損耗，使生產(chǎn)時所投入的勞力、土地、物質(zhì)與資本等生產(chǎn)成本的效益降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是在于提供一種光觸媒材料，能將原本二氧化鈦光催化劑只能于紫外光下運作的二氧化鈦可于可見光的照射下進行光催化氧化反應(yīng)，進一步應(yīng)用在乙烯于可見光降解及延長水果保鮮的方法上。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種光觸媒材料，由下列步驟制成:
[0005]準備四異丙氧基鈦溶液并將之加入乙醇溶液充分混合以獲取一混合溶液；
[0006]同時加入氮源化合物于上述混合溶液中混合攪拌并完全反應(yīng)，以獲取一已完全反應(yīng)后的四異丙氧基鈦溶液、尿素及乙醇溶液；
[0007]干燥鍛燒已完全反應(yīng)后的四異丙氧基鈦溶液、尿素及乙醇溶液；
[0008]干燥鍛燒后取得一氮摻雜二氧化鈦的光觸媒材料，其中含氮摻雜量的二氧化鈦的晶相結(jié)構(gòu)為98%銳鈦礦。
[0009]在一些實施方式中:氮源化合物為尿素。
[0010]在一些實施方式中:氮源化合物為氫氧化銨。
[0011]在一些實施方式中:干燥鍛燒溫度介于400?600°C。
[0012]在一些實施方式中:其中最佳干燥鍛燒溫度為600°C。
[0013]在一些實施方式中:其中含氮摻雜量的二氧化鈦的最佳氮摻雜量為0.5%氮含量。
[0014]在一些實施方式中:其中氮摻雜量的二氧化鈦的能隙為2.95eV。
[0015]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能將原本二氧化鈦光催化劑只能于紫外光下運作的二氧化鈦可于可見光的照射下進行光催化氧化反應(yīng)，進一步應(yīng)用在乙烯于可見光降解及延長水果保鮮的方法上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一種光觸媒材料的制作步驟流程圖。
[0017]圖2是本發(fā)明一種光觸媒材料的二氧化鈦的光催化反應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明一種光觸媒材料的二氧化鈦的實施步驟的流程圖。
【具體實施方式】[0019]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】，對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0020]溶膠凝膠法制備氮摻雜二氧化鈦光觸媒。
[0021]如圖1所示，溶膠凝膠法制備材料的過程依序包括前驅(qū)物與氮源的混合、老化過程、干燥作用及鍛燒過程等，氮源以尿素或氫氧化銨加入反應(yīng)，其中氮源以尿素為首選。本發(fā)明使用溶膠凝膠法制備氮摻雜二氧化鈦的光觸媒材料。制備步驟，定量四異丙氧基鈦(A)溶液加入乙醇(B)溶液，于磁石攪拌器上均勻混合，此時加入尿素(C) 一同反應(yīng)，混合攪拌30分鐘后，進行乾燥鍛燒，得到一氮摻雜的二氧化鈦黃色粉末。本發(fā)明改變尿素添加量以制備不同氮含量的氮摻雜二氧化鈦，控制其尿素/四異丙氧基鈦的摩爾比率約0.00~3.00之間，另外也觀察鍛燒溫度(400°C~600°C )對氮摻雜二氧化鈦特性的影響，樣品編號及其制備條件如下表1所列，制備一系列于不同鍛燒溫度的不同摻雜濃度的二氧化鈦。
[0022]表1:
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種光觸媒材料，其特征在于:由下列步驟制成: 準備四異丙氧基鈦溶液并將之加入乙醇溶液充分混合以獲取一混合溶液； 同時加入氮源化合物于上述混合溶液中混合攪拌并完全反應(yīng)，以獲取一已完全反應(yīng)后的四異丙氧基鈦溶液、尿素及乙醇溶液； 干燥鍛燒已完全反應(yīng)后的四異丙氧基鈦溶液、尿素及乙醇溶液； 干燥鍛燒后取得一氮摻雜二氧化鈦的光觸媒材料，其中含氮摻雜量的二氧化鈦的晶相結(jié)構(gòu)為98%銳鈦礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光觸媒材料，其特征在于:所述氮源化合物為尿素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光觸媒材料，其特征在于:所述氮源化合物為氫氧化銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種光觸媒材料，其特征在于:所述干燥鍛燒溫度介于400?600°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光觸媒材料，其特征在于:其中最佳干燥鍛燒溫度為600。。。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光觸媒材料，其特征在于:其中含氮摻雜量的二氧化鈦的最佳氮摻雜量為0.5%氮含量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種光觸媒材料，其特征在于:其中氮摻雜量的二氧化鈦的能隙為2.95eV。
【文檔編號】A23B7/015GK103638957SQ201310633599
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】張佳佳 申請人:張佳佳