一种N,Fe,Zn-TiO₂/AC光催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种N,Fe,Zn-TiO₂/AC光催化剂的制备方法，其以钛酸四正丁酯为前驱体，冰醋酸为水解抑制剂，乙醇为溶剂，在纳米TiO₂中实现非金属氮元素的掺杂，采用溶胶-凝胶法制得活性炭负载氮、铁、锌共掺杂的纳米二氧化钛(N,Fe,Zn-TiO₂/AC)，本发明的制备方法简单，无副产物，引入铁离子和锌离子，使其达到更好的协同作用，提高可见光区范围的吸收，保证所制备的光催化剂催化活性高，特别是对甲醛和甲苯具有较强的吸附降解效果，降解率可达99％以上。

主权项

一种N,Fe,Zn‑TiO₂/AC光催化剂的制备方法，其特征在于由以下步骤组成：(1)活性炭预处理称取活性炭颗粒，用水清洗，10％稀硝酸浸泡0.5～1h后超声清洗至中性，每次30～35min，将清洗过的活性炭置于干燥箱中干燥，备用；(2)a溶液的配制在室温下将钛酸四正丁酯加入到无水乙醇中，其中钛酸四正丁酯与无水乙醇的体积比为0.5～0.57：1，磁力搅拌器搅拌30～40min，得到均匀透明的黄色溶液a；(3)b溶液的配制在室温下将冰醋酸、无水乙醇和蒸馏水充分混合后，加入尿素和硝酸锌、硝酸铁，尿素以氮计，冰醋酸：无水乙醇：蒸馏水：氮：硝酸锌：硝酸铁的摩尔比为6：10：8：0.2～0.4：0.001～0.1：0.01～0.1，搅拌混匀，形成溶液b；(4)N,Fe,Zn‑TiO₂/AC光催化剂的合成在磁力搅拌器搅拌下，将溶液b缓慢滴加到溶液a中，使钛酸四正丁酯：氮：硝酸锌：硝酸铁的摩尔比为1：0.2～0.4：0.001～0.1：0.01～0.1，得到均匀透明的溶胶，按照每100mL混合液中添加30g的活性炭颗粒的量向混合液中加入步骤(1)干燥的活性炭颗粒，剧烈搅拌至负载均匀，陈化10～12小时，干燥，置于马弗炉450～700℃焙烧1.5～2h，升温速率10℃/min，得到N,Fe,Zn‑TiO₂/AC光催化剂。