[发明专利]一种钾掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种钾掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备方法。本发明以钾为掺杂元素，将钾掺入到TiO₂的晶格中，阻止了光生电子和空穴的复合，促使光谱响应范围向可见光区移动，有效提高了二氧化钛的光催化活性。本发明方法制备的钾掺杂二氧化钛光催化活性高，对有机废水的处理效果好；本发明工艺简单、条件易控、生产成本低、便于规模化生产。

主权项

一种钾掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备包括以下具体步骤：(1) 在室温和搅拌状态下，按钛酸四丁酯与无水乙醇为1：3.5～3.7的体积比将钛酸四丁酯缓慢滴加到无水乙醇中，按乙酰丙酮与钛酸四丁酯为1：3.0～3.3的体积比加入乙酰丙酮，按曲通X‑100与钛酸四丁酯为1：1.3～1.5的体积比加入曲通X‑100，然后按0.05～0.06g (聚乙二醇)/ mL(钛酸四丁酯)的比例加入聚乙二醇，继续搅拌得到溶液A；(2) 在室温和搅拌状态下，按K元素与钛酸四丁酯中Ti元素的摩尔百分比4.5%～6.5%的掺杂浓度将氢氧化钾或硝酸钾或碳酸钾或氯化钾或硫酸钾加入到二次蒸馏水中，再加入按二次蒸馏水与无水乙醇为1：3体积比配制的水和乙醇混合液，并用1:1的盐酸调节pH 值为2~3，搅拌得溶液B；(3) 在搅拌状态下按溶液B与溶液A 为1：3.2～3.4的体积比将溶液B缓慢滴加到溶液A中，继续搅拌得微黄色的透明溶胶；(4) 将溶胶在室温下静置、自然陈化至凝胶后，将其放入烘箱内在100 °C～120 °C烘至干凝胶；(5) 将干凝胶碾磨成粉状，放人马弗炉内，升温至550°C～650°C焙烧2.5～3.0h，自然冷却至室温，取出研磨即得到钾掺杂纳米TiO₂光催化剂。