釜在温度为150°C下反应60h，得到反应液。其他与【具体实施方式】一或二相同。
[0053]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一的不同点是:步骤六中首先使用去离子水对步骤五得到的煅烧后的粉体清洗5次，再使用无水乙醇对煅烧后的粉体清洗5次，再在离心速度为4000r/min下离心分离5min，去除上清液，得到清洗后的煅烧粉体；将清洗后的煅烧粉体在温度为70°C下干燥24h，得到黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂。其他与【具体实施方式】一至三相同。
[0054]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一的不同点是:步骤四中所述的干燥后的粉体与硼氢化钠的质量比为1:6。其他与【具体实施方式】一至四相同。
[0055]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一的不同点是:步骤五中所述的惰性气体为氩气、氮气或氖气。其他与【具体实施方式】一至五相同。
[0056]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一的不同点是:步骤五中将步骤四中得到的球磨后的粉体在惰性气体气氛下以6°C /min的升温速率从室温升温至450°C，再在惰性气体气氛和温度为450°C下保温lOOmin，再冷却至室温，得到煅烧后的粉体。其他与【具体实施方式】一至六相同。
[0057]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一的不同点是:步骤一中所述的氯化铵的质量与异丙醇的体积比为lg:10mL。其他与【具体实施方式】一至七相同。
[0058]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一至八之一的不同点是:步骤一中所述的氯化铵的质量与钛源的体积比为lg:0.8mL。其他与【具体实施方式】一至八相同。
[0059]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一至九之一的不同点是:步骤一中所述的氯化铵的质量与质量分数为28%的氨水的体积比为lg: 15mL。其他与【具体实施方式】一至九相同。
[0060]采用以下实施例验证本发明的有益效果:
[0061 ] 实施例一:一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法是按以下方法制备的:
[0062]—、制备混合液:将Ig氯化铵溶解到1mL异丙醇中，再在搅拌速度为20r/min下搅拌5min，再加入0.8mL四异丙氧基钛，再在搅拌速度为20r/min下搅拌30min，再加入15mL质量分数为28%的氨水，再在搅拌速度为20r/min下搅拌5min，得到混合溶液；
[0063]二、将步骤一中得到的混合溶液加入到反应釜中，再将反应釜在温度为150°C下反应60h，得到反应液；
[0064]三、洗涤干燥:首先使用去离子水对步骤二中得到的反应液清洗5次，再使用无水乙醇对反应液清洗5次，再在离心速度为4000r/min下离心分离5min，去除上清液，得到粉体；将粉体在温度为70°C下干燥24h，得到干燥后的粉体；
[0065]四、球磨:将步骤四中得到的干燥后的粉体和硼氢化钠混合，得到混合粉体；将混合粉体研磨25min，得到研磨后的混合粉体；将研磨后的混合粉体置于球磨罐内，按球料质量比为1.5:1的比例放入磨球，再在350r/min的球磨速度下球磨5min?35min，得到球磨后的粉体；
[0066]步骤四中所述的干燥后的粉体与硼氢化钠的质量比为1:6 ;
[0067]五、煅烧:将步骤四中得到的球磨后的粉体在惰性气体气氛下以6°C /min的升温速率从室温升温至450°C，再在惰性气体气氛和温度为450°C下保温lOOmin，再冷却至室温，得到煅烧后的粉体；
[0068]六、洗涤干燥:首先使用去离子水对步骤五得到的煅烧后的粉体清洗5次，再使用无水乙醇对煅烧后的粉体清洗5次，再在离心速度为4000r/min下离心分离5min，去除上清液，得到清洗后的煅烧粉体；将清洗后的煅烧粉体在温度为70°C下干燥24h，得到黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂。
[0069]图1为实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的SEM谱图；从图1可知，实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂为棒状，尺寸为150nm?300nm ；
[0070]图2为实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的XRD谱图；从图2可知，实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂为锐钛矿相。
[0071]图3为紫外可见漫反射光谱图，图3中I为实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的紫外可见漫反射光谱图，2为白色二氧化钛的紫外可见漫反射光谱图；
[0072]从图3可知，白色二氧化钛纳米棒只在紫外光有光响应，而在可见光范围内基本没有光响应，而实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂在可见光区域有着非常好的光响应，在波长为600nm?800nm的可见光响应甚至超过材料自身在紫外光范围内的光响应。
[0073]在黑暗下将20mg实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂加入到30mL浓度为5mg/L的罗丹明B水溶液中进行降解30min，再在可见光下降解120min ;如图4所示；图4为实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的光催化降解图；从图4可知，实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂在可见光条件下对罗丹明B的降解效果很好，在150min内降解效果达到94.63%。
[0074]图5为实施例一制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的数码照片图。
【主权项】
1.一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法是按以下方法制备的: 一、制备混合液:将氯化钱溶解到异丙醇中，再在搅拌速度为15r/min?30r/min下搅拌Imin?lOmin，再加入钛源，再在搅拌速度为15r/min?30r/min下搅拌1min?50min，再加入质量分数为25%?28%的氨水，再在搅拌速度为15r/min?30r/min下搅拌Imin?lOmin，得到混合溶液； 步骤一中所述的氯化钱的质量与异丙醇的体积比为Ig: (0.5mL?10mL)； 步骤一中所述的氯化钱的质量与钛源的体积比为Ig: (0.005mL?5mL)； 步骤一中所述的氯化铵的质量与质量分数为25%?28%的氨水的体积比为Ig: (0.5mL ?10mL)； 二、将步骤一中得到的混合溶液加入到反应釜中，再将反应釜在温度为100°C?300°C下反应48h?96h，得到反应液； 三、洗涤干燥:首先使用去离子水对步骤二中得到的反应液清洗4次?6次，再使用无水乙醇对反应液清洗4次?6次，再在离心速度为3500r/min?4500r/min下离心分离3min?6min，去除上清液，得到粉体；将粉体在温度为50°C?80°C下干燥12h?48h，得到干燥后的粉体； 四、球磨:将步骤四中得到的干燥后的粉体和硼氢化钠混合，得到混合粉体；将混合粉体研磨5min?50min，得到研磨后的混合粉体；将研磨后的混合粉体置于球磨罐内，按球料质量比为(I?2):1的比例放入磨球，再在200r/min?400r/min的球磨速度下球磨5min?35min，得到球磨后的粉体； 步骤四中所述的干燥后的粉体与硼氢化钠的质量比为1: (2?7); 五、煅烧:将步骤四中得到的球磨后的粉体在惰性气体气氛下以1°C/min?10°C /min的升温速率从室温升温至100°C?500°C，再在惰性气体气氛和温度为100°C?500°C下保温20min?200min，再冷却至室温，得到煅烧后的粉体； 六、洗涤干燥:首先使用去离子水对步骤五得到的煅烧后的粉体清洗4次?6次，再使用无水乙醇对煅烧后的粉体清洗4次?6次，再在离心速度为3500r/min?4500r/min下离心分离3min?6min，去除上清液，得到清洗后的煅烧粉体；将清洗后的煅烧粉体在温度为50°C?80°C下干燥12h?48h，得到黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂。2.根据权利要求1所述的一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的钛源为四异丙氧基钛。3.根据权利要求1所述的一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二中将步骤一中得到的混合溶液加入到反应釜中，再将反应釜在温度为150°C下反应60h，得到反应液。4.根据权利要求1所述的一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于步骤六中首先使用去离子水对步骤五得到的煅烧后的粉体清洗5次，再使用无水乙醇对煅烧后的粉体清洗5次，再在离心速度为4000r/min下离心分离5min，去除上清液，得到清洗后的煅烧粉体；将清洗后的煅烧粉体在温度为70°C下干燥24h，得到黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂。5.根据权利要求1所述的一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于步骤四中所述的干燥后的粉体与硼氢化钠的质量比为1:6。6.根据权利要求1所述的一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于步骤五中所述的惰性气体为氩气、氮气或氖气。7.根据权利要求1所述的一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于步骤五中将步骤四中得到的球磨后的粉体在惰性气体气氛下以6°C /min的升温速率从室温升温至450°C，再在惰性气体气氛和温度为450°C下保温lOOmin，再冷却至室温，得到煅烧后的粉体。8.根据权利要求1所述的一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的氯化铵的质量与异丙醇的体积比为lg: 10mL。9.根据权利要求1所述的一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的氯化铵的质量与钛源的体积比为Ig:0.8mL。10.根据权利要求1所述的一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的氯化铵的质量与质量分数为28%的氨水的体积比为lg:15mL。
【专利摘要】一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法，它涉及一种可见光光催化剂的制备方法。本发明是要解决现有方法制备的二氧化钛对太阳光的利用率低及二氧化钛作为催化剂的电荷传输效率低的技术问题。方法：一、制备混合液；二、制备反应液；三、洗涤干燥；四、球磨；五、煅烧；六、洗涤干燥，得到黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂。优点：本发明制备的黑二氧化钛纳米棒可见光催化剂降解罗明丹B的降解率大于94％；本发明制备的黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂为棒状，尺寸为150nm～300nm。本发明可获得一种黑二氧化钛纳米棒可见光光催化剂的制备方法。
【IPC分类】B82Y40/00, B01J35/10, B82Y30/00, B01J21/06
【公开号】CN105056925
【申请号】CN201510563597
【发明人】邢子鹏, 张妍, 张航, 刘雪峰, 朱琦, 周卫
【申请人】黑龙江大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月7日