[发明专利]一种SiO2@TiO2:Sm3+发光及光催化双功能复合材料及其制备方法

摘要

一种钐离子掺杂的SiO₂@TiO₂:Sm³⁺发光及光催化双功能复合材料及其制备方法，属于无机双功能材料技术领域。其首先是制备SiO₂粉体，再制备SiO₂@TiO₂:Sm³⁺复合材料，将该复合材料煅烧后即得SiO₂@TiO₂:Sm³⁺发光与光催化双功能复合材料。随着反应过程中加入水量的降低，钛酸四丁酯的水解速率减慢，TiO₂纳米粒子可以均匀的包覆SiO₂表面上，因此，发光强度大大提高，样品显示橙红光，且样品拥有良好的光催化性能。在紫外光照射30min后，样品甲基橙的降解率达到73.3％。本发明具有工艺简单、生产成本低、易于控制，适合大批量生产等特点。所得产品性能优良，为以后稀土掺杂复合材料应用于发光与光催化领域提供了可能。

主权项

1.一种SiO₂@TiO₂:Sm³⁺发光及光催化双功能复合材料的制备方法，其特征在于：/n(1)SiO₂粉体的制备/n将3～6mL正硅酸乙酯加入到2～10mL去离子水，18～23mL异丙醇，0.1～0.5mL、质量分数25％～28％氨水的混合溶液中，室温搅拌8～10h，然后通过离心洗涤，用无水乙醇和去离子水交替洗涤3～5次，在50～80℃下干燥5～8h得到SiO₂粉体；/n(2)SiO₂@TiO₂:Sm³⁺复合材料的制备/n将步骤(1)得到的0.1～0.3g SiO₂粉体超声分散到36～38mL无水乙醇与0.5～2mL去离子水的混合溶液中，搅拌后加入1～1.4mL钛酸四丁酯及0.01～0.48mL、0.3～0.8mol/L硝酸钐水溶液，将上述溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，反应后自然冷却至室温，将得到的固体产物用无水乙醇和去离子水交替离心洗涤3～5次，在50～80℃下干燥5～8h，得到SiO₂@TiO₂:Sm³⁺粉体；/n(3)产物后处理/n将上述SiO₂@TiO₂:Sm³⁺粉体煅烧后得到SiO₂@TiO₂:Sm³⁺发光与光催化双功能复合材料。/n