一种F掺杂宽光域响应TiO₂光催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种F掺杂宽光域响应TiO2光催化剂及其制备方法。该光催化剂是以离子液体/水为混合溶剂，氟化氨为F源，四氯化钛为Ti源，采用液相水解-沉淀法制得F掺杂宽光域响应TiO2光催化剂。结果显示：适量F掺杂的TiO2在紫外光区、可见光区及太阳光下均表现出较高的活性；且TiO2粒子分散均匀，相转变温度提高，相转变速率减缓。该方法的成功研制，为在环境友好溶剂离子液体中开发可见光催化剂提供一定的理论指导作用。

主权项

一种F掺杂宽光域响应TiO2光催化剂的制备方法，其特征在于：所述TiO2光催化剂是以离子液体/水为混合溶剂，氟化铵为F源，四氯化钛为Ti源，采用液相水解‑沉淀法制得的F掺杂宽光域响应TiO2光催化剂；所述的离子液体/水的混合溶剂，离子液体与水的体积比为：3:1~10:1；所述的离子液体为1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐；所述制备方法的具体步骤为：1）在100~300mL的离子液体/水混合介质中，滴加盐酸，调节混合介质的pH至3~5；2）滴加5~15mL的TiCl4到步骤1）的混合介质中，反应20~40min；3） 将步骤2）得到的溶液升温至70~90℃，并用NH4OH调节溶液的pH值至中性，反应30~60min，得到含有固相产物的溶液；4）将步骤3）得到的含有固相产物的溶液于室温下陈化8~15h，然后用蒸馏水洗涤固相产物，洗至无Cl‑，再用乙醇洗2~4次，转移到陶瓷坩埚中；5）在瓷坩埚中再加入氟化铵和乙醇，使Ti与氟的摩尔量之比为1:0.10 ~ 1:2.00，乙醇的加入量为80~120mL，在搅拌下反应1~3 h，室温下陈化8~12 h，70~90℃真空干燥，研磨，得物料；6）将研磨后的物料，放进马弗炉中，在空气气氛中以10~20℃/min的速率升温至400~900℃,并恒温焙烧1~3 h，自然冷却至室温，制得所述的F掺杂宽光域响应TiO2光催化剂。