本發(fā)明屬于納米材料制備與應用技術領域，具體涉及一種制備負載型金屬納米顆粒的方法。

背景技術：

金屬納米顆粒是粒徑在1-100nm之間的金屬粒子，由于其顆粒極其微小，表面積較大，具有顯著的表面效應、量子尺寸效應和量子隧道效應。金屬納米顆?？裳b載于活性碳纖維、紡織品、涂料等產(chǎn)品中，制備出具有催化、抗菌等功能的產(chǎn)品。

納米鋁、銅、鎳粉體有高活化表面，在無氧條件下可以在低于粉體熔點的溫度實施涂層，此技術可應用于微電子器件的生產(chǎn)。

銅及其合金納米粉體用作催化劑，效率高、選擇性強，可用于二氧化碳和氫合成甲醇等反應過程中。用納米銅粉替代貴金屬粉末制備性能優(yōu)越的電子漿料，可大大降低成本，此技術可促進微電子工藝的進一步優(yōu)化。

由于比表面巨大和高活性，納米鎳粉具有極強的催化效果，可用于有機物氫化反應、汽車尾氣處理等。將納米鎳粉添加到火箭的固體燃料推進劑中可大幅度提高燃料的燃燒熱、燃燒效率，改善燃燒的穩(wěn)定性。用納米鎳粉輔加適當工藝，能制造出具有巨大表面積的電極，可大幅度提高放電效率。

負載銀活性碳和活性碳纖維抗菌劑常用于水的凈化處理；將納米銀滲透到織物中，可制備多種抗菌紡織品；將納米銀分散于涂料中可制備具有抗菌功能的涂料產(chǎn)品，將納米銀粒子附載于不銹鋼器醫(yī)療器械、餐具等上可使其具有抗菌性能，如日本研制的載納米級銀粒的不銹鋼醫(yī)療器械等；含納米銀的抗菌紗布可用于治療燒傷、燙傷，用于治療燒傷時在30min內(nèi)可分裂引起燒傷感染的各類細菌，其抗菌效果可持續(xù)3天，其控制燒傷感染的效果比現(xiàn)在臨床使用的磺胺嘧啶銀、諾氟沙星銀要好得多。目前我國已有關于抗菌織物的專利產(chǎn)品，如專利CN105088780A公開的一種納米銀抗菌棉織物，能夠高效簡便環(huán)保的抗菌抑菌。

目前負載型金屬納米顆粒的制備方法主要有化學還原法、沉積-沉淀法和浸漬法等。化學還原法需要使用大量有毒有害的還原劑，不易控制負載量，且環(huán)境不友好；沉積-沉淀法通?？梢灾苽湫阅茌^高的負載型金屬顆粒，但其不適用于低等電點的載體且不易實現(xiàn)完全沉積，同時需要較為苛刻的反應條件；浸漬法是制備負載型金屬納米顆粒的一種簡單、易行的方法，能夠很好地控制金屬顆粒的負載量，但其制備的負載型金屬顆粒粒徑較大、分散性較差，從而使其活性較差。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述負載型金屬納米顆粒制備方法中存在的缺點，本發(fā)明提供了一種操作簡單、處理時間短、環(huán)境友好的制備負載型金屬納米顆粒的方法。

一種制備負載型金屬納米顆粒的方法，包括：

步驟1，基體依次用含金屬離子的溶液和堿性溶液進行處理；

步驟2，利用還原性氣體對步驟1處理后的基體進行低溫等離子體放電處理，得到所述負載型金屬納米顆粒。

基體依次用含金屬離子的溶液和堿性溶液進行處理，在基體上沉淀金屬氫氧化物顆粒，通過步驟2中的還原性氣體對基體上的金屬氫氧化物顆粒進行還原，得到金屬納米顆粒。

作為優(yōu)選，所述的金屬為Ag、Cu、Pt、Au、Pd、Ni、Ru、Rh、Fe、Co、Al、Zn、Cr、Ti、Ce、W、Zr、Pb、Cd、Mn、Mo、Nb、V、La中的單質(zhì)或合金。

步驟1中的基體宜選用多孔，且透氣性佳的固態(tài)材料，通過含金屬離子的溶液和堿性溶液后，基體能夠捕獲和吸附溶液中微小的金屬氫氧化物顆粒。作為優(yōu)選，所述基體為TiO₂、CeO₂、Fe₂O₃、SiO₂、纖維布料等無機非金屬材料或有機高分子材料。所述纖維布料包括腈綸、氨綸等材質(zhì)的無紡布，也包括純棉布、炭纖維毯、紗窗以及過濾網(wǎng)等。

為了保證基體上顆粒物的負載效果，優(yōu)選地，基體采用層狀材料，層狀材料的厚度為1～5mm。

基體的厚度決定了顆粒物的吸附效果，如果基體厚度過厚，基體內(nèi)部無法實現(xiàn)對金屬氫氧化物顆粒的有效吸附，如果基體厚度過薄，則基體中吸附的金屬氫氧化物顆粒過少，影響負載率，因此，基體的厚度需要保持在一定的范圍內(nèi)，才能夠滿足高密度吸附的需求。

本發(fā)明制備的負載型金屬納米顆粒中，金屬納米顆粒均勻分散于基體微觀結(jié)構(gòu)的表面，以得到理想的負載型金屬納米顆粒。

進一步優(yōu)選，所述的基體為腈綸布，厚度為1～5mm。所述的金屬離子為銀離子。

作為優(yōu)選，溶液中金屬離子的濃度為0.01g/L～20g/L。進一步優(yōu)選，溶液中金屬離子的濃度為0.1g/L～10g/L。進一步優(yōu)選，溶液中金屬離子的濃度為1g/L～5g/L。

溶液中的金屬離子需要經(jīng)過基體的孔隙進入到基體材料內(nèi)部，若金屬離子的濃度過大，雖然能夠保證基體中的負載率，但是金屬離子的利用率低，若金屬離子的濃度過小，則制備得到的負載型金屬納米顆粒的性能不能滿足要求。

作為優(yōu)選，步驟1中，含金屬離子的溶液和堿性溶液采用噴淋方式或浸漬方法依次作用在基體上。

步驟1中基體依次采用含金屬離子的溶液和堿性溶液進行噴淋或浸漬處理，使基體和溶液能夠均勻地接觸，堿性溶液與基體上吸附的金屬離子發(fā)生化學反應，生成不溶的金屬氫氧化物沉淀附著在基體上。

含金屬離子的溶液和堿性溶液采用噴淋或浸漬方式依次作用在基體上，便于實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。為保證基體與溶液的吸附和反應效果，噴淋以浸透基體為宜，即含金屬離子的溶液和堿性溶液都需要噴淋或浸漬至基體被完全浸潤為止。

所述的含金屬離子的溶液和堿性溶液均以水做溶劑，所述堿性溶液為氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、氨水中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述堿性溶液的濃度為0.01mol/L～10mol/L。進一步優(yōu)選，所述堿性溶液的濃度為0.1mol/L～8mol/L。再優(yōu)選，所述堿性溶液的濃度為1mol/L～6mol/L。

作為優(yōu)選，含金屬離子的溶液對基體的處理時間為5s-10min，堿性溶液對基體的處理時間為5s-10min。進一步優(yōu)選，含金屬離子的溶液對基體的噴淋時間為5s-5min，堿性溶液對基體的噴淋時間為5s-5min。再優(yōu)選，含金屬離子的溶液對基體的噴淋時間為5s-1min，堿性溶液對基體的噴淋時間為5s-1min。

步驟2中選用還原性氣體將步驟1中得到的金屬氫氧化物顆粒還原為金屬納米顆粒，作為優(yōu)選，所述還原性氣體中含有惰性氣體，惰性氣體的體積分數(shù)為0％～90％。進一步優(yōu)選，所述還原性氣體為氫氣、一氧化碳或氫氣與惰性氣體的混合氣。再優(yōu)選，所述還原性氣體為氫氣、氫氣與氬氣的混合氣、一氧化碳與氬氣的混合氣、一氧化碳與氦氣的混合氣、或氫氣與氦氣的混合氣。

本發(fā)明各步驟均在室溫下進行操作，優(yōu)選地，步驟2中，采用介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體、射頻放電冷等離子體、或輝光放電冷等離子體，施加電壓為1-40kV，功率為10-500W。

進一步優(yōu)選，步驟2中，采用介質(zhì)阻擋放電的方法產(chǎn)生低溫等離子體，施加電壓為10-40kV，功率為10-200W。再優(yōu)選，步驟2中，采用介質(zhì)阻擋放電的方法產(chǎn)生低溫等離子體，施加電壓為20-30kV，功率為10-100W。

步驟2中采用介質(zhì)阻擋放電方法產(chǎn)生低溫等離子體時，以還原性氣體為等離子體氣氛。

作為優(yōu)選，步驟2中，低溫等離子放電處理的時間為10s-10min。進一步優(yōu)選，步驟2中，低溫等離子放電處理的時間為10s-5min。再優(yōu)選，步驟3中，低溫等離子放電處理的時間為10s-1min。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)制備方法簡單，原料成本低廉，整個制備過程在空氣氣氛中進行，所需設備簡單，無需特殊裝置；

(2)通過水熱結(jié)合低溫等離子體技術的方法制備出具有催化、抗菌活性的納米金屬復合材料，高效無污染，環(huán)境友好；

(3)利用低溫等離子體方法制備的負載型金屬納米顆?？捎米鞔呋瘎軌蝻@著提高反應的轉(zhuǎn)化效率。

附圖說明

圖1為各實施例采用的裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1中負載納米銀顆粒后的基體的透射電鏡圖；

圖3為本發(fā)明實施例1中負載型納米銀顆粒和實施例2中負載型納米鉑顆粒的XRD圖譜；

圖4為本發(fā)明實施例1中負載納米銀顆粒和實施例2中負載型納米鉑顆粒鉑后的催化效果圖；

圖5為本發(fā)明實施例3中負載納米銀顆粒后的掃描電鏡圖；

圖6為本發(fā)明實施例3的殺菌效果示意圖。

具體實施方式

各實施例所采用的裝置示意圖如圖1所示，包括用于移動基體1的傳送裝置5、以及處在傳送裝置5上方依次對基體進行相應處理的含金屬離子溶液的噴淋設備2、堿性溶液的噴淋設備3、以及低溫等離子體放電處理設備4。

工作時，將所選基體1放置在傳送裝置5(例如傳送帶)上，連續(xù)行進，在預定的工位上，依次經(jīng)過含金屬離子溶液的噴淋設備2、堿性溶液的噴淋設備3、以及低溫等離子體放電處理設備4，最后在基體上獲得負載型金屬納米顆粒。

實施例1

(1)選用TiO₂納米棒作為基體，采用含銀溶液對TiO₂納米棒進行噴淋，噴淋時間為5s，含銀溶液采用濃度為20g/L的硝酸銀(AgNO₃)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過Cu(NO₃)₂溶液處理后的TiO₂納米棒進行噴淋，噴淋時間為5s，采用的氫氧化鉀水溶液濃度10mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂納米棒進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氬氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為10％。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為25kV，功率為100W，整個低溫等離子體處理時間為10min。

經(jīng)過步驟(1)的處理，在基體上沉積氫氧化銀顆粒，在步驟(2)中，氫氧化銀顆粒與氫氣反應，最終獲得負載有納米銀顆粒的TiO₂催化劑，透射電鏡圖如圖2所示。

取1g本實施例制備的負載有納米銀顆粒的TiO₂催化劑，放入4L的反應容器中，在通入CO₂和H₂O的情況下，進行光催化反應，結(jié)果如圖4所示。

實施例2

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鉑溶液對TiO₂納米棒進行浸漬，時間為10s，含鉑溶液采用濃度為15g/L的氯化鉑(PtCl₂)溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過PtCl₂溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為10s，采用的氫氧化鈉水溶液濃度8mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用一氧化碳與氬氣的混合氣體，其中一氧化碳的體積分數(shù)為20％。低溫等離子體采用射頻放電產(chǎn)生，施加電壓為30kV，功率為300W，整個低溫等離子體處理時間為5min。

經(jīng)過步驟(1)的處理，在基體上沉積氫氧化鉑顆粒，在步驟(2)中，氫氧化鉑顆粒與氫氣反應，最終獲得負載有納米鉑顆粒的TiO₂催化劑，其XRD圖如圖3所示。

取1g本實施例制備的負載有納米鉑顆粒的TiO₂催化劑，放入4L的反應容器中，在通入CO₂和H₂O的情況下，進行光催化反應，結(jié)果如圖4所示。

實施例3

(1)選用厚度為2mm的腈綸材質(zhì)布料(腈綸布)作為基體，采用含銀溶液對腈綸布進行浸漬，浸漬時間為30s，含銀溶液采用濃度為10g/L的硝酸銀(AgNO₃)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過AgNO₃溶液處理后的腈綸布進行浸漬，時間為30s，直至腈綸布被氫氧化鉀水溶液完全浸漬，采用的氫氧化鉀水溶液濃度6mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的腈綸布進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氬氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為40％。低溫等離子體采用輝光放電產(chǎn)生，施加電壓為15kV，功率為50W，整個低溫等離子體處理時間為3min。

經(jīng)過步驟(1)的處理，在基體上沉積氫氧化銀顆粒，在步驟(2)中，氫氧化銀顆粒與氫氣反應，最終獲得負載有納米銀顆粒的腈綸布，掃描電鏡圖如圖5所示，納米銀顆粒的粒徑范圍為2nm-10nm，在此粒徑范圍內(nèi)的納米銀顆粒具有很強的殺菌效果，效果如圖6所示。1、2、3號樣品是負載了納米銀顆粒的樣品，4、5號為未負載納米銀顆粒的對照組，結(jié)果表明1-3號樣品出現(xiàn)了明顯的抑菌環(huán)，4、5號未出現(xiàn)抑菌環(huán)。

實施例4

(1)選用TiO₂納米棒作為基體，采用含銅溶液對TiO₂納米棒進行噴淋，噴淋時間為5s，含銅溶液采用濃度為20g/L的硝酸銅(Cu(NO₃)₂)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過Cu(NO₃)₂溶液處理后的TiO₂納米棒進行噴淋，噴淋時間為5s，采用的氫氧化鉀水溶液濃度10mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂納米棒進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氬氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為10％。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為25kV，功率為100W，整個低溫等離子體處理時間為10min。

經(jīng)過步驟(1)的處理，在基體上沉積氫氧化銅顆粒，在步驟(2)中，氫氧化銅顆粒與氫氣反應，最終獲得負載有納米銅顆粒的TiO₂催化劑，透射電鏡圖如圖2所示。

采用和實施例1相同的光催化還原裝置測試其光催化性能，結(jié)果顯示比未負載金屬金相比催化活性提高了31％。

實施例5

(1)選用SiO₂作為基體，采用含鈀溶液對SiO₂進行噴淋，噴淋時間為1min，含鈀溶液采用濃度為5g/L的氯化鈀(PdCl₂)溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過PdCl₂溶液處理后的SiO₂進行噴淋，噴淋時間為1min，采用的氫氧化鈉水溶液濃度4mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的SiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用一氧化碳與氦氣的混合氣，一氧化碳的體積分數(shù)為50％。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為40kV，功率為10W，整個低溫等離子體處理時間為1min。最終獲得負載有納米鈀顆粒的SiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在170℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例6

(1)選用Fe₂O₃作為基體，采用含金溶液對Fe₂O₃進行浸漬，時間為5min，含金溶液采用濃度為2g/L的氯金酸(HAuCl₄)溶液。

采用氨水對經(jīng)過HAuCl₄溶液處理后的Fe₂O₃進行浸漬，浸漬時間為5min，直至Fe₂O₃被氨水完全浸漬，采用的氨水濃度2mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的Fe₂O₃進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氦氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為60％。低溫等離子體采用射頻放電產(chǎn)生，施加電壓為10kV，功率為20W，整個低溫等離子體處理時間為30s。最終獲得負載有納米金顆粒的Fe₂O₃。

采用和實施例1相同的光催化還原裝置測試其光催化性能，結(jié)果顯示比未負載金屬金相比催化活性提高了36％。

實施例7

(1)選用TiO₂作為基體，采用含銠溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為8min，含銠溶液采用濃度為1g/L的氯化銠(RhCl₃)溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過RhCl₃溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為8min，采用的氫氧化鈉水溶液濃度1mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氬氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為70％。低溫等離子體采用輝光放電產(chǎn)生，施加電壓為40kV，功率為10W，整個低溫等離子體處理時間為20s。最終獲得負載有納米銠顆粒的TiO₂。

采用和實施例1相同的光催化還原裝置測試其光催化性能，結(jié)果顯示比未負載金屬銠相比催化活性提高了41％。

實施例8

(1)選用TiO₂作為基體，采用含釕溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，含釕溶液采用濃度為0.5g/L的氯化釕(RuCl₃)溶液。

采用氨水對經(jīng)過RuCl₃溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，采用的氨水濃度0.1mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為20kV，功率為30W，整個低溫等離子體處理時間為10s。最終獲得負載有納米釕顆粒的TiO₂。

采用和實施例1相同的光催化還原裝置測試其光催化性能，結(jié)果顯示比未負載金屬釕相比催化活性提高了27％。

實施例9

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鐵溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，含鐵溶液采用濃度為0.1g/L的氯化鐵(FeCl₃)水溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過FeCl₃溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，采用的氫氧化鈉水溶液濃度0.05mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氬氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為80％。低溫等離子體采用射頻放電產(chǎn)生，施加電壓為20kV，功率為150W，整個低溫等離子體處理時間為15s。最終獲得負載有納米鐵顆粒的TiO₂。

采用和實施例1相同的光催化還原裝置測試其光催化性能，結(jié)果顯示比未負載金屬鐵相比催化活性提高了25％。

實施例10

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鈷溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，含鈷溶液采用濃度為0.05g/L的氯化鈷(CoCl₂)水溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過CoCl₂溶液處理后的TiO₂進行浸漬，時間為5min，采用的氫氧化鉀水溶液濃度0.01mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氬氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為90％。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為30kV，功率為180W，整個低溫等離子體處理時間為18s。最終獲得負載有納米鈷顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在155℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例11

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鋁溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，含鋁溶液采用濃度為0.01g/L的氯化鋁(AlCl₃)溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過AlCl₃溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，采用的氫氧化鈉水溶液濃度10mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氦氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為20％。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為40kV，功率為220W，整個低溫等離子體處理時間為20s。最終獲得負載有納米鋁顆粒的TiO₂。

采用和實施例1相同的光催化還原裝置測試其光催化性能，結(jié)果顯示比未負載金屬鋁相比催化活性提高了27％。

實施例12

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鋅和鉻的溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，含鋅和鉻的溶液采用濃度為0.01g/L的氯化鋅(ZnCl₂)溶液和0.01g/L的氯化鉻(CrCl₃)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過ZnCl₂溶液和CrCl₃溶液處理后的TiO₂進行浸漬，時間為5min，采用的氫氧化鉀水溶液濃度0.01mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氦氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為45％。低溫等離子體采用射頻放電產(chǎn)生，施加電壓為30kV，功率為210W，整個低溫等離子體處理時間為1min。最終獲得負載有納米鋅和納米鉻顆粒的TiO₂。

采用和實施例1相同的光催化還原裝置測試其光催化性能，結(jié)果顯示比未負載相比催化活性提高了48％。

實施例13

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鉻溶液對TiO₂進行浸漬，時間為6s，含鉻溶液采用濃度為20g/L的氯化鉻(CrCl₃)溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過CrCl₃溶液處理后的TiO₂進行浸漬，時間為6s，采用的氫氧化鈉水溶液濃度10mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用一氧化碳與氦氣的混合氣體，其中一氧化碳的體積分數(shù)為20％。低溫等離子體采用輝光放電產(chǎn)生，施加電壓為20kV，功率為230W，整個低溫等離子體處理時間為40s。最終獲得負載有納米鉻顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在165℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例14

(1)選用ZnO作為基體，采用含鈦溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為11s，含鈦溶液采用濃度為15g/L的氯化鈦(TiCl₄)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過TiCl₄溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為11s，采用的氫氧化鉀水溶液的濃度9mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的ZnO進行低溫等離子體處理，采用一氧化碳與氦氣的混合氣體，其中一氧化碳的體積分數(shù)為80％。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為10kV，功率為250W，整個低溫等離子體處理時間為2min。最終獲得負載有納米鈦顆粒的ZnO。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在165℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例15

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鈰溶液對TiO₂進行浸漬，時間為31s，含鈰溶液采用濃度為10g/L的氯化鈰(CeCl₂)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過CeCl₂溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為31s，采用的氫氧化鉀水溶液濃度7mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氮氣和熱氨氣的混合氣，其中氮氣比例為20％。低溫等離子體采用輝光放電產(chǎn)生，施加電壓為8kV，功率為430W，整個低溫等離子體處理時間為50s。最終獲得負載有納米鈰顆粒的TiO₂。

采用和實施例1相同的光催化還原裝置測試其光催化性能，結(jié)果顯示比未負載金屬鈰相比催化活性提高了39％。

實施例16

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鎢溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為1min，含鎢溶液采用濃度為5g/L的氯化鎢(WCl₆)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過WCl₆溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為1min，采用的氫氧化鉀水溶液濃度5mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氮氣和熱氨氣的混合氣，其中氮氣比例為30％。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為5kV，功率為110W，整個低溫等離子體處理時間為7min。最終獲得負載有納米鎢顆粒的TiO₂。

采用和實施例1相同的光催化還原裝置測試其光催化性能，結(jié)果顯示比未負載金屬鎢相比催化活性提高了32％。

實施例17

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鋯溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為2min，含鋯溶液采用濃度為2g/L的氯化鋯(ZrCl₄)溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過ZrCl₄溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為2min，采用的氫氧化鈉水溶液濃度3mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氮氣和熱氨氣的混合氣，其中氮氣比例為80％。低溫等離子體采用輝光放電產(chǎn)生，施加電壓為7kV，功率為160W，整個低溫等離子體處理時間為5min。最終獲得負載有納米鋯顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在120℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例18

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鉛溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為3min，含鉛溶液采用濃度為1g/L的氯化鉛(PbCl₂)溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過PbCl₂溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為3min，采用的氫氧化鈉水溶液濃度2mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氮氣和熱氨氣的混合氣，其中氮氣比例為70％。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為10kV，功率為480W，整個低溫等離子體處理時間為9min。最終獲得負載有納米鉛顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在130℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例19

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鎘溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，含鎘溶液采用濃度為0.5g/L的氯化鎘(CdCl₂)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過CdCl₂溶液處理后的TiO₂進行浸漬，時間為5min，采用的氫氧化鉀水溶液濃度1mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氮氣和熱氨氣的混合氣，其中氮氣比例為91％。低溫等離子體采用射頻放電產(chǎn)生，施加電壓為15kV，功率為340W，整個低溫等離子體處理時間為6min。最終獲得負載有納米鎘顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在140℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例20

(1)選用TiO₂作為基體，采用含錳溶液對TiO₂進行浸漬，時間為6min，含錳溶液采用濃度為0.1g/L的氯化錳(MnCl₂)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過MnCl₂溶液處理后的TiO₂進行浸漬，時間為6min，采用的氫氧化鉀水溶液濃度0.3mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用一氧化碳。低溫等離子體采用輝光放電產(chǎn)生，施加電壓為18kV，功率為370W，整個低溫等離子體處理時間為8min。最終獲得負載有納米錳顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在170℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例21

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鉬溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為8min，含鉬溶液采用濃度為0.05g/L的氯化鉬(MoCl₅)溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過MoCl₅溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為8min，采用的氫氧化鈉水溶液濃度0.1mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氮氣和熱氨氣的混合氣，其中氮氣比例為10％。低溫等離子體采用射頻放電產(chǎn)生，施加電壓為25kV，功率為50W，整個低溫等離子體處理時間為6min。最終獲得負載有納米鉬顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在140℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例22

(1)選用TiO₂作為基體，采用含釩溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為10min，含釩溶液采用濃度為0.01g/L的偏釩酸銨(NH₄VO₃)溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過NH₄VO₃溶液處理后的TiO₂進行浸漬，時間為9min，采用的氫氧化鈉水溶液濃度0.01mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氮氣和熱氨氣的混合氣，其中氮氣比例為67％。低溫等離子體采用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生，施加電壓為35kV，功率為170W，整個低溫等離子體處理時間為10s。最終獲得負載有納米釩顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在110℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例23

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鑭溶液對TiO₂進行浸漬，時間為15s，含鑭溶液采用濃度為16g/L的氯化鑭(LaCl₃)溶液。

采用氫氧化鉀水溶液對經(jīng)過LaCl₃溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為15s，采用的氫氧化鉀水溶液濃度8mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣。低溫等離子體采用射頻放電產(chǎn)生，施加電壓為16kV，功率為210W，整個低溫等離子體處理時間為1min。最終獲得負載有納米鑭顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在170℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

實施例24

(1)選用TiO₂作為基體，采用含鎳溶液對TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，含鎳溶液采用濃度為0.1g/L的氯化鎳(NiCl₂)水溶液。

采用氫氧化鈉水溶液對經(jīng)過NiCl₂溶液處理后的TiO₂進行噴淋，噴淋時間為5min，采用的氫氧化鈉水溶液濃度0.05mol/L。

(2)將經(jīng)過上述處理的TiO₂進行低溫等離子體處理，還原性氣體采用氫氣與氬氣的混合氣體，其中氫氣的體積分數(shù)為80％。低溫等離子體采用射頻放電產(chǎn)生，施加電壓為18kV，功率為450W，整個低溫等離子體處理時間為27s。最終獲得負載有納米鎳顆粒的TiO₂。

取0.1g該樣品，放入內(nèi)徑為6mm的反應管中，通入20mL/min的CO標準氣體(CO：O₂：N₂＝1:20:79)，進行CO氧化活性測試。結(jié)果表明，該樣品在135℃條件下可將一氧化碳完全氧化為二氧化碳。

各實施例中的溶液如果沒有特殊限定，均采用水做溶劑。