[发明专利]一种Cu/CuxO/TiO2异质结可见光催化剂其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201310343109.0 | 申请日： | 2013-08-07 |
| 公开（公告）号： | CN103386306A | 公开（公告）日： | 2013-11-13 |
| 发明（设计）人： | 霍宇凝;钟加辉;罗柳林;陈晓芳;潘改芳;胡昌群;李和兴 | 申请（专利权）人： | 上海师范大学 |
| 主分类号： | B01J23/72 | 分类号： | B01J23/72 |
| 代理公司： | 上海伯瑞杰知识产权代理有限公司 31227 | 代理人： | 吴瑾瑜 |
| 地址： | 200234 *** | 国省代码： | 上海;31 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 cu sub tio 异质结 可见 光催化剂 制备 方法 应用 | ||
技术领域
本发明属于半导体光催化材料的制备技术领域，特别涉及一种Cu/CuxO/TiO2异质结可见光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着全球工业的高速发展，环境问题已日益凸显。光催化技术因可利用太阳能解决环境污染问题而备受青睐。国内外大量研究表明，光催化法能有效地将烃类、卤代有机物、表面活性剂、染料、农药、酚类、芳烃类等有机污染物降解，最终无机化为CO2、H2O。同时，半导体光催化技术具有效率高、能耗低、反应条件温和（常温常压下反应）、适用范围广和减少二次污染等突出优点，被广泛应用。其中，二氧化钛由于其光催化活性高、稳定性高、安全无毒等优点而成为研究热点，在废水处理、抗菌自洁、太阳能电池、气体敏感器等领域有着广阔的应用前景。但是由于TiO2本身禁带宽度较大，只能吸收紫外光，对太阳光的利用率低，因而在实际应用中存在较大的局限性。为了扩展TiO2光催化剂的光谱响应范围和提高其催化率，必须对TiO2进行改性。
在扩展TiO2光催化剂吸收范围的诸多改性方法中，将窄带隙半导体与TiO2复合成为极具前途的方法之一。p型半导体Cu2O由于禁带宽度窄（2.0eV）而具有良好的光催化性能且储量大、无毒、廉价，因而在制氢、超导体、太阳能电池及光催化方面应用广泛。但是其光生载流子易复合，因此极大降低了光催化效率。将TiO2与Cu2O复合可在拓展二氧化钛的可见光响应范围同时可有效分离光生载流子，所以这一复合材料已成为光催化领域的研究热点。目前已有不同制备方法得到CuxO/TiO2光催化复合材料并应用于污染物降解，但是均需外加还原剂或还原电压得到，且复合材料的键合作用弱、粒子尺寸大、易于团聚、难以抑制载流子的复合，因而导致光催化效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种Cu/CuxO/TiO2异质结可见光催化剂，该催化剂为球状，粒子尺寸均匀、异质结间的结合力强、载流子复合率低，在可见光下能有效降解有机污染物、杀灭鲍曼不动杆菌。
本发明的另一个目的是提供上述Cu/CuxO/TiO2异质结可见光催化剂的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种Cu/CuxO/TiO2异质结可见光催化剂，其特征在于：该催化剂为圆球形状，粒径为2-3μm，所述x=1或2。
所述Cu元素与Ti元素的摩尔比为1:0.01-0.1；该催化剂中的Cu:Cu2O:CuO的摩尔比为1:5-10:1-5。
上述Cu/CuxO/TiO2异质结可见光催化剂的制备方法，其步骤包括，
（1）前驱液的制备：将可溶性铜盐和乙醇混合搅拌，直至可溶性铜盐溶解，再加入钛酸四丁酯后继续搅拌0.2-0.6小时。优选的，该可溶性铜盐为Cu(NO3)2·5H2O。
（2）采用乙醇超临界醇热技术，在步骤（1）中的前驱液中注入乙醇，超临界状态下保持50-90分钟，温度为200℃-250℃，然后将产物冷却、清洗、离心分离、干燥。
所述步骤（1）中，Cu元素与乙醇的用量比为0.002-1mmol/mL。
所述步骤（1）中，Cu元素与钛酸四丁酯的摩尔比为1：10-100。
所述步骤（2）中的前驱液中的Cu元素与注入的乙醇的用量比为0.0005-0.02mmol/mL。
所述步骤（2）中，将产物在60-90℃干燥20-30小时。
上述Cu/CuxO/TiO2异质结可见光催化剂，可以应用于在可见光下降解有机污染物。
上述Cu/CuxO/TiO2异质结可见光催化剂，可以应用于在可将光下杀灭鲍曼不动杆菌。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于上海师范大学，未经上海师范大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201310343109.0/2.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：测试控制装置
- 下一篇：基于自学习的多模型控制方法
- 一种Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>改性的La<sub>2</sub>Zr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>-(Zr<sub>0.92</sub>Y<sub>0.08</sub>)O<sub>1.96</sub>复相热障涂层材料
- 无铅[(Na<sub>0.57</sub>K<sub>0.43</sub>)<sub>0.94</sub>Li<sub>0.06</sub>][(Nb<sub>0.94</sub>Sb<sub>0.06</sub>)<sub>0.95</sub>Ta<sub>0.05</sub>]O<sub>3</sub>纳米管及其制备方法
- 磁性材料HN(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>·[Co<sub>4</sub>Na<sub>3</sub>(heb)<sub>6</sub>(N<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]及合成方法
- 磁性材料[Co<sub>2</sub>Na<sub>2</sub>(hmb)<sub>4</sub>(N<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(CH<sub>3</sub>CN)<sub>2</sub>]·(CH<sub>3</sub>CN)<sub>2</sub> 及合成方法
- 一种Bi<sub>0.90</sub>Er<sub>0.10</sub>Fe<sub>0.96</sub>Co<sub>0.02</sub>Mn<sub>0.02</sub>O<sub>3</sub>/Mn<sub>1-x</sub>Co<sub>x</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> 复合膜及其制备方法
- Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-TeO<sub>2</sub>-SiO<sub>2</sub>-WO<sub>3</sub>系玻璃
- 荧光材料[Cu<sub>2</sub>Na<sub>2</sub>(mtyp)<sub>2</sub>(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>3</sub>]<sub>n</sub>及合成方法
- 一种(Y<sub>1</sub>-<sub>x</sub>Ln<sub>x</sub>)<sub>2</sub>(MoO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>薄膜的直接制备方法
- 荧光材料(CH<sub>2</sub>NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>ZnI<sub>4</sub>
- Li<sub>1.2</sub>Ni<sub>0.13</sub>Co<sub>0.13</sub>Mn<sub>0.54</sub>O<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料的制备方法
- 纳米TiO<sub>2</sub>复合水处理材料及其制备方法
- 具有TiO<sub>2</sub>致密层的光阳极的制备方法
- 一种TiO<sub>2</sub>纳米颗粒/TiO<sub>2</sub>纳米管阵列及其应用
- 基于TiO2的擦洗颗粒，以及制备和使用这样的基于TiO2的擦洗颗粒的方法
- 一种碳包覆的TiO<sub>2</sub>材料及其制备方法
- 一种应用于晶体硅太阳电池的Si/TiO<sub>x</sub>结构
- 应用TiO<sub>2</sub>光触媒载体净水装置及TiO<sub>2</sub>光触媒载体的制备方法
- 一种片状硅石/纳米TiO2复合材料及其制备方法
- TiO<base:Sub>2
- TiO
