碳纳米管‑泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料及其制备方法与流程

文档序号:11117755阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料,其特征在于,以泡沫镍作为基底,泡沫镍上沉积有碳纳米管膜层形成了碳纳米管-泡沫镍复合载体,所述碳纳米管-泡沫镍复合载体上形成一层TiO2溶胶薄膜层。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料,其特征在于,所述泡沫镍采用聚氨酯泡沫作为基体,通过电沉积法制备而得到;所述碳纳米管-泡沫镍复合载体采用电泳沉积法制备而得到;TiO2溶胶薄膜层是采用浸渍-加热原位生成负载而形成。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料,其特征在于,所述泡沫镍为三维网络结构,气孔为连通孔,孔隙率为96~98%,孔径为150~300μm,镍质量百分比为99.9%。

4.根据权利要求1至3所述的碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)泡沫镍的制备:将聚氨酯泡沫基体用H2Cr2O7/H2SO4/H3PO4的混合物进行前处理后,溶浸在PdCl2溶液中,进行活化处理;然后将聚氨酯泡沫基体放入含有镍离子的镀液中进行化学镀反应,最后进行电镀、烘干得到泡沫镍;

(2)碳纳米管-泡沫镍复合载体制备:将碳纳米管和电解质加入有机溶剂中,超声1~2h,得到电泳液,以泡沫镍为阴极,铂电极为阳极,置于电泳液中,电镀20~40min后,泡沫镍上沉积有碳纳米管膜层,取出阴极材料,干燥得到碳纳米管-泡沫镍复合载体;

(3)碳纳米管-泡沫镍复合载体的预处理:将碳纳米管-泡沫镍复合载体经过无水乙醇超声洗涤、蒸馏水洗涤,室温干燥后,高温氧化处理10min;

(4)TiO2溶胶薄膜层的形成:用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,将预处理后的碳纳米管-泡沫镍复合载体浸渍于TiO2溶胶中,然后,缓慢取出,滤去多余溶胶,形成一层TiO2溶胶薄膜层,室温干燥后,高温干燥,得到碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料。

5.根据权利要求4所述的碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶步骤为:将钛酸四丁酯和二乙醇胺依次持续搅拌溶解于无水乙醇中,将水和无水乙醇的混合液,剧烈搅拌逐滴加入到钛酸四丁酯和二乙醇胺的乙醇溶液中,待滴加完毕持续搅拌后密封静置,得到TiO2溶胶。

6.根据权利要求4所述的碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料的制备方法,其特征在于,所述泡沫镍为三维网络结构,气孔为连通孔,孔隙率为96~98%,孔径为150~300μm,镍质量百分比为99.9%。

7.根据权利要求4所述的碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,高温氧化处理控制的温度为500~800℃;步骤(4)中,将预处理后的碳纳米管-泡沫镍复合载体浸渍于TiO2溶胶的时间为5~10min,高温干燥控制的温度为500~700℃。

8.根据权利要求4所述的碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述电泳液中碳纳米管的浓度为0.3~0.5mg/ml,电解质的质量为碳纳米管的2倍。

9.根据权利要求4所述的碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述有机溶剂为无水乙醇、甲醇或异丙醇的一种或几种。

10.根据权利要求4所述的碳纳米管-泡沫镍负载纳米TiO2的光催化材料的制备方法,其特征在于,所述泡沫镍厚度为0.8~1.0mm,所述碳纳米管膜层的厚度为0.2~0.4μm,所述TiO2溶胶薄膜层的厚度为0.1~0.3μm。

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