[发明专利]B掺杂TiO2光催化剂的制备方法

说明书

技术领域

B掺杂TiO₂光催化剂的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种光催化剂的制备方法，特别涉及一种TiO₂光催化剂的制备方法。

背景技术

TiO₂具有良好的光催化活性、稳定的光化学性能，低成本且使用寿命长，但是其能带隙较宽，且光生电荷复合的快，自从Asahi等发现N能提高TiO₂光催化性能以来，利用非金属改性提高TiO₂的光催化性能已经成为研究的热点。用B掺杂的TiO₂的光催化剂，具有良好的去除 NO性能，Zaleska等用不同方法合成了不同的B- TiO₂光催化剂用来降解苯酚其效果不同，对因此的合成不同的B- TiO₂光催化剂具有重要的意义。

发明内容

 本发明旨在提供一种合成方法简单、光催化性能良好的TiO₂的制备方法。

本发明所述的B掺杂TiO₂光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将钛酸四正丁酯、硼酸三丁酯和浓盐酸按照体积比为1：X：0.05加到醇溶液中，混合均匀，得到前驱混合液A，其中X=90.62*y /10.81，y=0、1%、3%、8%、20%，y为B的质量分数。

（2）将蒸馏水和无水乙醇按照0.5：6的比例混合均匀得到混合液，再将混合液逐滴加入前驱液A中，直至形成黄色凝胶。

（3）将凝胶陈化、烘干、研磨成粉。

（4）将（3）中的干粉放置电炉中400℃煅烧3小时，得到yB-TiO₂光催化剂。

优选地，本发明所述的B掺杂TiO₂光催化剂的制备方法，其中的醇溶液为乙醇溶液。

更优选地，本发明所述的B掺杂TiO₂光催化剂的制备方法，其中B的掺杂的质量分数为3%。

附图说明

图1为不同不同B掺杂量的TiO₂光催化剂的XRD图谱；

图2为TiO₂光催化剂与B掺杂量关系图；

图3为B-TiO₂光催化剂的N₂脱附等温线；

图4为B-TiO₂光催化剂的孔径分布图。

具体实施方式

实施例1

本发明所述的B掺杂TiO₂光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将钛酸四正丁酯、、硼酸三丁酯和浓盐酸、按照体积比为1：X：0.05加到乙醇溶液中混合均匀，制得前驱混合液,其中X=90.62*y /10.81，y=0、1%、3%、8%、20%，y为B的质量分数。

（2）将蒸馏水和无水乙醇加入按照体积比为0.5：6混合均匀的混合液作为滴加液逐滴加入前驱液中，直到形成浅黄色凝胶。

（3）将凝胶在室温下陈化24小时，置于烘箱中80℃烘干，然后研磨成粉。

（4）将（3）中的干粉后放入程控箱式电炉中，以5℃/小时的升温速率升至400℃煅烧3小时，冷却至室温后得到yB-TiO₂光催化剂。

实施例2

（1）不同B掺杂量的TiO₂光催化剂的表征

不同B掺杂量的TiO₂光催化剂的衍射峰与锐钛矿型TiO₂的特征衍射峰基本相同，没有发现B₂O₃和TiB₂,说明没有形成B₂O₃和TiB₂团簇，随着B含量的增加，衍射峰由强变弱，说明B掺杂量的增加对TiO₂的晶粒增长有抑制作用。通过Scherrer计算得到B的质量分数由1%～20%的样品晶粒尺寸分别为11.1nm、10.3 nm、8.8 nm、7.2 nm，与纯TiO₂的晶粒尺寸12.2 nm比较，TiO₂的晶粒尺寸随着B掺杂量的增加而减小。

（2）不同B掺杂量的TiO₂光催化剂的催化活性

不同B掺杂量的TiO₂光催化剂对甲基橙进行脱色，可见不同的掺杂量对甲基橙的脱色效果是不同的，其中B掺杂量为3%时甲基橙的多色效果最好。