[发明专利]高效电子转移Cu修饰C/TiO2光催化还原材料的制备方法

摘要

本发明涉及材料制备领域，旨在提供一种高效电子转移Cu修饰C/TiO2光催化还原材料的制备方法。本发明以钛酸四丁酯为钛源，通过溶胶凝胶法制备C掺杂TiO2催化剂；再利用光还原沉积法制备了Cu负载TiO2光催化剂，形成催化剂表面C/Cu结构，增强Cu元素所具有的界面电子传输效应，进一步提升光催化性能。本发明利用在增强催化剂可见光吸收的同时，加速光生电荷转移，实现光生电子的高效利用。克服了现有本征半导体或单元素掺杂半导体可见光响应小，光生电荷易复合的缺点。在不添加外加碳源的情况下制备C掺杂TiO2，在催化剂表面负载过渡金属元素，实现贵金属替代，成本低廉且制备方法简单易重复。制备的催化剂脱氯效率大大提高，在不使用贵金属前提下实现高效脱氯。

主权项

一种高效电子转移Cu修饰C/TiO2光催化还原材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)溶胶凝胶法制备C/TiO2取1～10mL去离子水加至25mL钛酸四丁酯中形成溶胶凝胶，在室温下磁力搅拌；过滤后将沉淀物烘干，研磨并移至马弗炉中；升温至400℃煅烧2h，冷却后得到C/TiO2催化剂；(2)光还原沉积法制备CuOx‑C/TiO2将步骤(1)中制备的C/TiO2催化剂与含铜化合物的水溶液混合，超声处理10min后，加入5mL丙三醇，再加入去离子水使混合溶液的总体积为100mL；通入氩气0.5h后，在300W氙灯下光照处理2h；光照结束后离心弃上清液，取沉淀物烘干，研磨并置于马弗炉中；升温至350℃煅烧2h，冷却后得到Cu修饰C/TiO2光催化还原材料；在步骤(2)中，控制含铜化合物的用量，使Cu修饰C/TiO2光催化还原材料中的Cu∶Ti的摩尔比为(0.005～0.05)∶1。