，然后持續(xù)攪拌，先加入22mmol的Pb (NO3) 2，再依次加入KOH片劑和LiNO3，用去離子水調(diào)至40mL，充分攪拌均勻后，移入50mL的反應(yīng)釜，密閉，置于200°C保溫16h，合成Li離子摻雜鈣鈦礦結(jié)構(gòu)PbT13納米顆粒。
[0038]所述前驅(qū)體漿料中，KOH濃度為5mol/L，LiNO3濃度為0.lmol/Lo
[0039]實施例2:
[0040]I)將30mmol鈦酸四丁醋溶于50mL無水乙醇配成0.6mol/L的無水乙醇溶液，攪拌1min后緩慢滴入去離子水(滴加速率為6滴/秒)，得Ti的羥基氧化物白色沉淀，用無水乙醇及去離子水過濾依次清洗3?4次，分散于去離子水中；
[0041]2)向步驟I)得到的溶液中入KOH片劑，充分攪拌后，用去離子水調(diào)至40mL，K0H濃度為6mol/L，繼續(xù)攪拌均勾呈懸池液；
[0042]3)將懸濁液移入有效容積50mL的反應(yīng)釜中密閉，置于烘箱中，200°C保溫16h水熱處理。然后將反應(yīng)釜取出，置于空氣中自然冷卻至室溫，取出反應(yīng)物，過濾，依次用去離子水清洗5?6次，得到1(2116013納米纖維；
[0043]4)將上述新制備的去離子清洗后的1(2116013納米纖維在攪拌狀態(tài)下強力分散于少量去離子水中，然后持續(xù)攪拌，先加入33mmol Pb (NO3) 2，再依次加入KOH片劑和LiNO3，用去離子水調(diào)至40mL，充分攪拌均勻后，移入50mL的反應(yīng)釜，密閉，置于200°C保溫16h，合成Li離子摻雜鈣鈦礦結(jié)構(gòu)PbT13納米顆粒。
[0044]所述前驅(qū)體漿料中，KOH濃度為5mol/L，1^勵3濃度為0.2mol/Lo
[0045]對比例I
[0046]I)將20mmol鈦酸四丁醋溶于50mL無水乙醇配成0.4mol/L的無水乙醇溶液，攪拌1min后緩慢滴入去離子水(滴加速率為6滴/秒)，得Ti的羥基氧化物白色沉淀，用無水乙醇及去離子水過濾依次清洗3?4次，分散于去離子水中；
[0047]2)向步驟I)得到的溶液中入KOH片劑，充分攪拌后，用去離子水調(diào)至40mL，K0H濃度為6mol/L，繼續(xù)攪拌均勾呈懸池液；
[0048]3)將懸濁液移入有效容積為50mL的反應(yīng)釜中密閉，置于烘箱中，200°C保溫16h水熱處理。然后將反應(yīng)釜取出，置于空氣中自然冷卻至室溫，取出反應(yīng)物，過濾，依次用去離子水清洗5?6次，得到1(2116013納米纖維；
[0049]4)將上述新制備的去離子清洗后的1(2116013納米纖維在攪拌狀態(tài)下強力分散于少量去離子水中，然后持續(xù)攪拌，先加入22mmol的Pb (NO3)2，再加入KOH片劑，用去離子水調(diào)至40mL，充分攪拌均勻后，移入50mL的反應(yīng)釜，密閉，置于200°C保溫16h，合成鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的PbT13納米顆粒。
[0050]實施例1、2和對比例I分別制備的產(chǎn)物的X射線衍射(XRD)圖譜示于圖1和圖2，兩圖中，最下方的虛線為標準純PbT13納米顆粒的衍射峰曲線，由兩圖可知，Li摻雜PbT13納米顆粒的衍射峰曲線與PbT13納米顆粒的衍射峰曲線十分接近，由于摻雜導(dǎo)致晶格畸變，衍射峰均有向左偏移的現(xiàn)象。
[0051]實施例1、2和對比例I分別制備的產(chǎn)物的Ti的XPS圖譜示于圖3，可以明顯觀察到與純PbT13中位于458.3eV處的Ti 4+結(jié)合能相比，Li摻入的PbT1 3中Ti 2p結(jié)合能有一定的位移，且峰位不對稱，這是由于部分Ti4+離子變價為Ti 3+所造成的。
[0052]實施例1、2和對比例I分別制備的產(chǎn)物的掃描電鏡(SEM)照片示于圖4，由該圖可知，Li摻雜造成納米顆粒尺寸減小，一部分正四方板狀顆粒變成無規(guī)則納米纖維。
[0053]對比例2
[0054]采用與實施例1相同的制備工藝，區(qū)別僅在于，步驟4)中，將上述新制備的去離子清洗后的1(2116013納米纖維在攪拌狀態(tài)下強力分散于少量去離子水中，然后持續(xù)攪拌，分別依次加入 KOH、LiNOjP Pb (NO 3) 2。
[0055]在堿性條件下,K2Ti6O13優(yōu)先與LiNO 3反應(yīng)生成鈦酸鋰，無法得到Li摻雜PbT1 3納米顆粒。
[0056]應(yīng)用例
[0057]將實施例1、2分別制備的Li摻雜PbT13納米顆粒和對比例制備的PbT13納米顆粒與亞甲基藍(MB)按質(zhì)量比為1:50混合，測量三者在可見光照射下(λ ^ 400nm)光催化降解MB的紫外-可見吸收光譜，表征其催化性能。
[0058]對比圖5、6與圖7可知，Li摻雜可以在一定程度上提高PbT13納米顆粒的光催化性能，而且隨著Li摻雜含量的增加，催化性能逐漸提升，當Li的摻雜量為0.2mol/L時，MB在120min內(nèi)基本降解完全。
【主權(quán)項】
1.一種Li摻雜PbT13納米顆粒的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 將K2Ti6O13納米纖維與去離子水混合，持續(xù)攪拌下，依次加入硝酸鉛、氫氧化鉀和硝酸鋰，攪拌均勻后得到混合溶液，在200?220°C下水熱反應(yīng)12?16h，得到所述的Li摻雜PbTi03m米顆粒； 所述的混合溶液中0H_濃度為4?6mol/L，Li +濃度為0.05?0.2mol/L，鈦鉛比為1:1.10
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Li摻雜PbT13納米顆粒的制備方法，其特征在于，所述的水熱反應(yīng)在反應(yīng)釜內(nèi)進行，反應(yīng)釜內(nèi)填充度為60?80 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Li摻雜PbT13納米顆粒的制備方法，其特征在于，所述K2Ti6O13納米纖維的制備過程如下: 1)將鈦酸四丁酯與無水乙醇混合，得到濃度為0.4?0.65mol/L的鈦酸四丁酯/乙醇溶液，攪拌均勻后加入去離子水，得到沉淀，待沉淀完全后，進行過濾洗滌； 2)將步驟I)得到的產(chǎn)物與去離子水混合，再加入KOH至KOH濃度為3?8mol/L，攪拌均勻后得到懸濁液，經(jīng)180?220°C下水熱反應(yīng)16?24h得到K2Ti6O13納米纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的Li摻雜PbT13納米顆粒的制備方法，其特征在于，步驟I)中，所述去離子水的滴加速率為5?10滴/秒。
5.—種根據(jù)權(quán)利要求1?4所述的方法制備的Li摻雜PbT1 3納米顆粒。
6.一種Li摻雜PbT13納米顆粒在光催化降解中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種Li摻雜PbTiO3納米顆粒的制備方法，將K2Ti6O13納米纖維與去離子水混合，持續(xù)攪拌下，依次加入硝酸鉛、氫氧化鉀和硝酸鋰，攪拌均勻后得到混合溶液，在200～220℃下水熱反應(yīng)12～16h，得到所述的Li摻雜PbTiO3納米顆粒；所述的混合溶液中OH-濃度為4～6mol/L，Li+濃度為0.05～0.2mol/L，鈦鉛比為1：1.1。本發(fā)明公開了一種以K2Ti6O13為鈦源水熱合成的Li摻雜PbTiO3納米顆粒，通過對工藝參數(shù)的精確調(diào)控，制備得到了Li摻雜PbTiO3納米顆粒，工藝過程簡單，易于控制，無污染，成本低，便于放大生產(chǎn)。
【IPC分類】C01G23-00, B82Y30-00
【公開號】CN104876261
【申請?zhí)枴緾N201510260382
【發(fā)明人】徐剛, 楊永榮, 白惠文, 沈鴿, 韓高榮
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月20日