復合可見光催化劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光催化劑合成研究技術領域，特別涉及一種W03/Ti0F2復合可見光催化劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，對于立方相T1F^t為復合光催化劑的基體可有效改善原催化劑的光催化性能在文獻中已有報道，并報道了該立方體T1F2是采用水熱法制備，如 H.L1、Pengyu Dong (Materials Letters, 2015，143 (15):20-23)、S.Ζ.Qiao(ChemCommun, 47(2011):6138 - 6140)、Hongsen Li (Electrochimica Acta,Volume 62, 15February 2012, Pages 408-415)等曾報道過采用TiF4為前驅體的水熱法，Kangle Lv (.Appl.Mater.1nterfaces 2013，5，8663-8669)、Jiaguo Yu等(Journal of Alloys and Compounds, 2011，509 (13):4557 - 4562)采用酞酸丁酯(TBT)為前驅體，Seung-Taek Myung 等(Journal of Power Sources, Volume 288, 15August 2015, Pages 376 - 383)米用 T12為前驅體，均能制備出立方體或立方體組合花狀的立方相T1F2。但是，通常水熱法需要高溫高壓環(huán)境，工藝復雜、耗能較高，而且與其他物質復合時也存在該缺陷。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服上述技術所存在的不足，本發(fā)明提供了一種條件溫和、能耗低且光催化性能好、選擇性較強的W03/Ti0F2復合可見光催化劑的制備方法。
[0004]本發(fā)明實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案是由以下步驟實現(xiàn)由以下步驟組成:
[0005](I)按照鈦酸丁酯與無水乙醇體積比為1:1?1.2:1的比例量取無水乙醇，加入到鈦酸丁酯中，混勻，得到A溶液；
[0006](2)量取無水乙醇和HF，加入去離子水中，使去離子水與無水乙醇、HF的體積比為1:0.1:0.1?1:0.2:0.2混勻，得到B溶液；
[0007](3)在50?60°C恒溫加熱條件下，將A溶液與B溶液按照A混合液中的鈦酸丁酯與B混合液中去離子水的摩爾比為1:90?105的比例緩慢混合，滴速控制在每秒2?3滴，500?800r/min勻速攪拌反應I?3小時，得到110?2凝膠；
[0008](4)置于室溫下避光陳化，將陳化的110匕凝膠放入烘箱中在80?100°C下烘干，用蒸餾水、乙醇反復洗滌，在80?100°C鼓風干燥箱中烘干，研磨呈粉末狀，得到110匕粉末；
[0009](5)將步驟⑷所得T1F2粉末按照固液比為lg/100mL的比例加入到5mol/L的NaOH溶液中，在室溫條件下勻速攪拌反應I?1.5小時，用蒸餾水和無水乙醇反復清洗，80?100°C恒溫烘干，得到管束狀T1F2;
[0010](6)稱取鎢酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨溶于蒸餾水，使鎢酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨與蒸餾水的質量比為1:0.001:10?1:0.002:15，混勻，向所得混合溶液中逐滴滴入濃度為3mol/L的HCl，加入步驟(5)所得的管束狀T1F2，使鎢酸鈉與HCl、T1Fj^摩爾比為1:2:1?1:3:100，攪拌使之反應完全，離心沉降，用蒸餾水、乙醇反復交替洗滌，在80?100°C鼓風干燥箱中烘干，研磨后得到W03/Ti0F2復合可見光催化劑。
[0011]上述步驟(6)是稱取鎢酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨溶于蒸餾水，使鎢酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨與蒸餾水的質量比優(yōu)選為1:0.002:10，混勻，向所得混合溶液中逐滴滴入濃度為3mol/L的HC1，加入步驟(5)所得的管束狀T1F2，使鎢酸鈉與HC1、T1F2的摩爾比為1:2:10，攪拌使之反應完全，按照常規(guī)方法離心沉降，用蒸餾水、乙醇反復交替洗滌，在100°C鼓風干燥箱中烘干，研磨后得到W03/Ti0F2復合可見光催化劑。
[0012]本發(fā)明的103/110&復合可見光催化劑的制備方法，是以鈦酸丁酯(TBT)為前驅體，采用改進的溶膠凝膠法，在低溫常壓下制備出晶粒小、比表面積大的管束狀T1F2，再通過化學沉淀法在110匕表面沉積納米級WO3，充分利用了胃03在可見光范圍即可被激發(fā)的特性，與管束狀！10&的光催化特性相互協(xié)同，大大提高WO 3/110匕的光催化效果，特別是對羅丹明B(RhB)的降解性能更好，而且本發(fā)明的制備過程中無需高溫高壓環(huán)境，反應條件溫和，能耗低，運行成本低，具有很好的應用前景。
【附圖說明】
[0013]圖1為對比例I的T1F2粉末SEM圖。
[0014]圖2為對比例2的管束狀T1Fj^ SEM圖。
[0015]圖3為實施例1所制得W03/Ti0F2復合可見光催化劑的SEM圖。
[0016]圖4為實施例1的W03/Ti0F2復合可見光催化劑與單純T1F 2的XRD對比圖。
[0017]圖5為實施例1的W03/Ti0F2復合可見光催化劑與單純WO 3、110?2的UV-Vis DRS圖。
[0018]圖6為實施例1的W03/Ti0F2復合可見光催化劑對羅丹明-B的降解效果圖。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)結合實施例和實驗、附圖對本發(fā)明的技術方案進行進一步說明，但是本發(fā)明不僅限于下述的實施情形。
[0020]實施例1
[0021]本實施例制備W03/Ti0F2復合可見光催化劑的方法由以下步驟實現(xiàn):
[0022](I)量取無水乙醇，按照鈦酸丁酯與無水乙醇體積比為1.15:1的比例加入鈦酸丁酯中，混勾，得到A溶液；
[0023](2)量取無水乙醇和HF，加入去離子水中，使去離子水與無水乙醇、HF的體積比為1:0.169:0.112，得到 B 溶液；
[0024](3)在600C恒溫加熱條件下，將B溶液逐滴加入到A溶液中，使A混合液中的鈦酸丁酯與B混合液中去離子水的摩爾比為1: 100，滴速控制在每秒3滴，650r/min勻速攪拌反應2小時，得到T1FJM^ ;
[0025](4)置于室溫下避光陳化2d，將陳化的T1F2放入烘箱中在100°C下烘干，用蒸餾水、乙醇反復洗滌各3次，100°C烘干，研磨呈粉末狀，得到T1F2粉末；
[0026](5)將步驟(4)所得T1F2粉末加入到濃度為5mol/L的NaOH溶液中，使固液比達到lg/100mL，在室溫條件下650r/min磁力勾速攪拌I小時，用蒸饋水和無水乙醇反復清洗各3次，100°C鼓風干燥箱中恒溫烘干，得到管束狀T1F2;
[0027](6)稱取鎢酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨溶于蒸餾水，使鎢酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨與蒸餾水的質量比為1:0.002:10，混勻，向所得混合溶液中逐滴滴入濃度為3mol/L的HC1，加入步驟(5)所得的管束狀T1F2，使鎢酸鈉與HCUT1F2的摩爾比為1:2:10，攪拌使之反應完全，按照常規(guī)方法離心沉降，用蒸餾水、乙醇反復交替洗滌，在100°C鼓風干燥箱中烘干，研磨后得到W03/Ti0F2復合可見光催化劑。
[0028]實施例2
[0029]本實施例制備W03/Ti0F2復合可見光催化劑的方法由以下步驟實現(xiàn):
[0030](I)量取無水乙醇，按照鈦酸丁酯與無水乙醇體積比為1:1的比例加入鈦酸丁酯中，混勻，得到A溶液；
[0031](2)量取無水乙醇和HF，加入去離子水中，使去離子水與無水乙醇、HF的體積比為1:0.1:0.1，得到B溶液;
[0032](3)在50°C恒溫加熱條件下，將B溶液逐滴加入到A溶液，使A混合液中的鈦酸丁酯與B混合液中去離子水的摩爾比為1:90，滴速控制在每秒2滴，500r/min恒溫磁力攪拌3小時，得到110匕凝膠，置于室溫下陳化Id ;
[0033](4)將陳化的T1FJI膠移至鼓風干燥箱中80°C恒溫烘干，用蒸餾水、乙醇反復交替洗滌各3次，在80°C鼓風干燥箱中烘干，研磨后得到T1F2粉末；
[0034](5)將步驟(4)所得T1F2粉末按照固液比為2g/100mL的比例加入濃度為5mol/L的NaOH溶液中，500r/min磁力攪拌1.5小時，按照常規(guī)方法用蒸餾水清洗、離心后，放入鼓風干燥箱中80°C鼓風干燥箱中恒溫烘干，得到管束狀T1F2。
[0035](6)稱取鎢酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨溶于蒸餾水，使鎢酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨與蒸餾水的質量比為1:0.001:10，混勻，向所得混合溶液中逐滴滴入濃度為3mol/L的HCl，加入步驟(5)所得的管束狀T1F2，使鎢酸鈉與HCl、T1F2的摩爾比為1:2: 1，攪拌使之反應完全，按照常規(guī)方法離心沉降，用蒸餾水、乙醇反復交替洗滌，在80°C鼓風干燥箱中烘干，研磨后得到W03/Ti0F2復合可見光催化劑。
[0036]實施例3
[0037]本實施例制備W03/Ti0F2復合可見光催化劑的方法由以下步驟實現(xiàn):
[0038](I)量取無水乙醇，按照鈦酸丁酯與無水乙醇體積比為1.2:1的比例加入鈦酸丁酯中，混勾，得到A溶液；
[0039](2)量取無水乙醇和HF，加入去離子水中，使去離子水與無水乙醇、HF的體積比為1:0.2:0.2，得到B溶液；
[0040](3)在58°C恒溫加熱條件下，將A溶液逐滴加入到B溶液，使A混合液中的鈦酸丁酯與B混合液中去離子水的摩爾比為1: 105，滴速控制在每秒3滴，800r/min恒溫磁力攪拌I小時，得到打0匕凝膠，置于室溫下陳化3d ;
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