复合可见光催化剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光催化剂合成研究技术领域，特别涉及一种W03/Ti0F2复合可见光催化剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，对于立方相T1F^t为复合光催化剂的基体可有效改善原催化剂的光催化性能在文献中已有报道，并报道了该立方体T1F2是采用水热法制备，如 H.L1、Pengyu Dong (Materials Letters, 2015，143 (15):20-23)、S.Ζ.Qiao(ChemCommun, 47(2011):6138 - 6140)、Hongsen Li (Electrochimica Acta,Volume 62, 15February 2012, Pages 408-415)等曾报道过采用TiF4为前驱体的水热法，Kangle Lv (.Appl.Mater.1nterfaces 2013，5，8663-8669)、Jiaguo Yu等(Journal of Alloys and Compounds, 2011，509 (13):4557 - 4562)采用酞酸丁酯(TBT)为前驱体，Seung-Taek Myung 等(Journal of Power Sources, Volume 288, 15August 2015, Pages 376 - 383)米用 T12为前驱体，均能制备出立方体或立方体组合花状的立方相T1F2。但是，通常水热法需要高温高压环境，工艺复杂、耗能较高，而且与其他物质复合时也存在该缺陷。
【发明内容】
[0003]为了克服上述技术所存在的不足，本发明提供了一种条件温和、能耗低且光催化性能好、选择性较强的W03/Ti0F2复合可见光催化剂的制备方法。
[0004]本发明实现上述目的所采用的技术方案是由以下步骤实现由以下步骤组成:
[0005](I)按照钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1?1.2:1的比例量取无水乙醇，加入到钛酸丁酯中，混匀，得到A溶液；
[0006](2)量取无水乙醇和HF，加入去离子水中，使去离子水与无水乙醇、HF的体积比为1:0.1:0.1?1:0.2:0.2混匀，得到B溶液；
[0007](3)在50?60°C恒温加热条件下，将A溶液与B溶液按照A混合液中的钛酸丁酯与B混合液中去离子水的摩尔比为1:90?105的比例缓慢混合，滴速控制在每秒2?3滴，500?800r/min匀速搅拌反应I?3小时，得到110?2凝胶；
[0008](4)置于室温下避光陈化，将陈化的110匕凝胶放入烘箱中在80?100°C下烘干，用蒸馏水、乙醇反复洗涤，在80?100°C鼓风干燥箱中烘干，研磨呈粉末状，得到110匕粉末；
[0009](5)将步骤⑷所得T1F2粉末按照固液比为lg/100mL的比例加入到5mol/L的NaOH溶液中，在室温条件下匀速搅拌反应I?1.5小时，用蒸馏水和无水乙醇反复清洗，80?100°C恒温烘干，得到管束状T1F2;
[0010](6)称取钨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵溶于蒸馏水，使钨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵与蒸馏水的质量比为1:0.001:10?1:0.002:15，混匀，向所得混合溶液中逐滴滴入浓度为3mol/L的HCl，加入步骤(5)所得的管束状T1F2，使钨酸钠与HCl、T1Fj^摩尔比为1:2:1?1:3:100，搅拌使之反应完全，离心沉降，用蒸馏水、乙醇反复交替洗涤，在80?100°C鼓风干燥箱中烘干，研磨后得到W03/Ti0F2复合可见光催化剂。
[0011]上述步骤(6)是称取钨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵溶于蒸馏水，使钨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵与蒸馏水的质量比优选为1:0.002:10，混匀，向所得混合溶液中逐滴滴入浓度为3mol/L的HC1，加入步骤(5)所得的管束状T1F2，使钨酸钠与HC1、T1F2的摩尔比为1:2:10，搅拌使之反应完全，按照常规方法离心沉降，用蒸馏水、乙醇反复交替洗涤，在100°C鼓风干燥箱中烘干，研磨后得到W03/Ti0F2复合可见光催化剂。
[0012]本发明的103/110&复合可见光催化剂的制备方法，是以钛酸丁酯(TBT)为前驱体，采用改进的溶胶凝胶法，在低温常压下制备出晶粒小、比表面积大的管束状T1F2，再通过化学沉淀法在110匕表面沉积纳米级WO3，充分利用了胃03在可见光范围即可被激发的特性，与管束状！10&的光催化特性相互协同，大大提高WO 3/110匕的光催化效果，特别是对罗丹明B(RhB)的降解性能更好，而且本发明的制备过程中无需高温高压环境，反应条件温和，能耗低，运行成本低，具有很好的应用前景。
【附图说明】
[0013]图1为对比例I的T1F2粉末SEM图。
[0014]图2为对比例2的管束状T1Fj^ SEM图。
[0015]图3为实施例1所制得W03/Ti0F2复合可见光催化剂的SEM图。
[0016]图4为实施例1的W03/Ti0F2复合可见光催化剂与单纯T1F 2的XRD对比图。
[0017]图5为实施例1的W03/Ti0F2复合可见光催化剂与单纯WO 3、110?2的UV-Vis DRS图。
[0018]图6为实施例1的W03/Ti0F2复合可见光催化剂对罗丹明-B的降解效果图。
【具体实施方式】
[0019]现结合实施例和实验、附图对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施情形。
[0020]实施例1
[0021]本实施例制备W03/Ti0F2复合可见光催化剂的方法由以下步骤实现:
[0022](I)量取无水乙醇，按照钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1.15:1的比例加入钛酸丁酯中，混勾，得到A溶液；
[0023](2)量取无水乙醇和HF，加入去离子水中，使去离子水与无水乙醇、HF的体积比为1:0.169:0.112，得到 B 溶液；
[0024](3)在600C恒温加热条件下，将B溶液逐滴加入到A溶液中，使A混合液中的钛酸丁酯与B混合液中去离子水的摩尔比为1: 100，滴速控制在每秒3滴，650r/min匀速搅拌反应2小时，得到T1FJM^ ;
[0025](4)置于室温下避光陈化2d，将陈化的T1F2放入烘箱中在100°C下烘干，用蒸馏水、乙醇反复洗涤各3次，100°C烘干，研磨呈粉末状，得到T1F2粉末；
[0026](5)将步骤(4)所得T1F2粉末加入到浓度为5mol/L的NaOH溶液中，使固液比达到lg/100mL，在室温条件下650r/min磁力勾速搅拌I小时，用蒸馈水和无水乙醇反复清洗各3次，100°C鼓风干燥箱中恒温烘干，得到管束状T1F2;
[0027](6)称取钨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵溶于蒸馏水，使钨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵与蒸馏水的质量比为1:0.002:10，混匀，向所得混合溶液中逐滴滴入浓度为3mol/L的HC1，加入步骤(5)所得的管束状T1F2，使钨酸钠与HCUT1F2的摩尔比为1:2:10，搅拌使之反应完全，按照常规方法离心沉降，用蒸馏水、乙醇反复交替洗涤，在100°C鼓风干燥箱中烘干，研磨后得到W03/Ti0F2复合可见光催化剂。
[0028]实施例2
[0029]本实施例制备W03/Ti0F2复合可见光催化剂的方法由以下步骤实现:
[0030](I)量取无水乙醇，按照钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1的比例加入钛酸丁酯中，混匀，得到A溶液；
[0031](2)量取无水乙醇和HF，加入去离子水中，使去离子水与无水乙醇、HF的体积比为1:0.1:0.1，得到B溶液;
[0032](3)在50°C恒温加热条件下，将B溶液逐滴加入到A溶液，使A混合液中的钛酸丁酯与B混合液中去离子水的摩尔比为1:90，滴速控制在每秒2滴，500r/min恒温磁力搅拌3小时，得到110匕凝胶，置于室温下陈化Id ;
[0033](4)将陈化的T1FJI胶移至鼓风干燥箱中80°C恒温烘干，用蒸馏水、乙醇反复交替洗涤各3次，在80°C鼓风干燥箱中烘干，研磨后得到T1F2粉末；
[0034](5)将步骤(4)所得T1F2粉末按照固液比为2g/100mL的比例加入浓度为5mol/L的NaOH溶液中，500r/min磁力搅拌1.5小时，按照常规方法用蒸馏水清洗、离心后，放入鼓风干燥箱中80°C鼓风干燥箱中恒温烘干，得到管束状T1F2。
[0035](6)称取钨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵溶于蒸馏水，使钨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵与蒸馏水的质量比为1:0.001:10，混匀，向所得混合溶液中逐滴滴入浓度为3mol/L的HCl，加入步骤(5)所得的管束状T1F2，使钨酸钠与HCl、T1F2的摩尔比为1:2: 1，搅拌使之反应完全，按照常规方法离心沉降，用蒸馏水、乙醇反复交替洗涤，在80°C鼓风干燥箱中烘干，研磨后得到W03/Ti0F2复合可见光催化剂。
[0036]实施例3
[0037]本实施例制备W03/Ti0F2复合可见光催化剂的方法由以下步骤实现:
[0038](I)量取无水乙醇，按照钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1.2:1的比例加入钛酸丁酯中，混勾，得到A溶液；
[0039](2)量取无水乙醇和HF，加入去离子水中，使去离子水与无水乙醇、HF的体积比为1:0.2:0.2，得到B溶液；
[0040](3)在58°C恒温加热条件下，将A溶液逐滴加入到B溶液，使A混合液中的钛酸丁酯与B混合液中去离子水的摩尔比为1: 105，滴速控制在每秒3滴，800r/min恒温磁力搅拌I小时，得到打0匕凝胶，置于室温下陈化3d ;
[