高活性共掺杂二氧化钛催化剂的制备方法及其应用方法

摘要

本发明涉及一种高活性共掺杂二氧化钛催化剂的制备方法及其应用方法，它由两种金属离子共掺杂的TiO₂光催化剂，使TiO₂具有更高的光催化活性，能够快速降解染料废水中的有机污染物。高活性共掺杂二氧化钛催化剂的制备主要以钛酸四正丁酯为二氧化钛的前驱体，无水乙醇为溶剂，冰醋酸作为水解抑制剂，经过干燥、恒温煅烧制得。其应用方法是光催化反应以紫外光和可见光作为激发光源，催化剂加入浓度为1－6g/L；光源为紫外和可见光源，溶液深度为0.4－0.6厘米，溶液表面单位面积的辐照量为12.5－12.8mW/cm²；溶液体系的温度恒定在20－40℃。本发明制备过程简单，催化剂的活性高，污染物降解率高，具有可见光活性，为工业应用提供了基础。

主权项

1、高活性共掺杂二氧化钛催化剂的制备方法，其特征是：(1)在室温下将10-20mL的钛酸四正丁酯加入到20-30mL的无水乙醇中，搅拌20-40min，得到均匀透明的黄色溶液①；(2)在室温下将10-40mL的无水乙醇、10-30mL冰醋酸、5-10mL蒸馏水充分混合，再加入0.01-0.1g的Fe(NO3)3和Ho(NO3)3晶体，充分搅拌溶解形成溶液②，置于分液容器中备用；(3)在磁力搅拌且恒温20-40℃条件下，将溶液②缓慢滴加到溶液①中，得到均匀透明的溶胶，陈化至溶胶失去流动性得到凝胶；(4)将凝胶置于恒温真空干燥箱中，70-90℃烘干，得到干凝胶；(5)将干凝胶研磨成粉末后，置于加热炉中加热，升温速率为5-15℃/min，到500-600℃后恒温煅烧1.5-2.5h，得到Fe3+、Ho3+共掺杂的TiO2纳米粒子共掺杂光催化剂。