纳米三氧化钨-二氧化钛复合催化剂制备

近些年,随着纳米技术的不断发展,纳米材料普遍得到各个领域的广泛关注。WO3作为n型的半导体材料的金属氧化物,其优异的气敏性和光敏性是国内外研究热点。

三氧化钨和二氧化钛是最常见的光催化剂材料,在实际应用中,也不乏将两者复合应用的案例。常用于制备三氧化钨比较经济和简单的方法是水热法,可是该方法不易控制材料的温度、浓度、酸碱度等一些细微的变化,易引起结果的很大变化。于是,鉴于水热法制备WO3/TiO2纳米结构时存在一些缺点,有研究人员开拓了一种纳米三氧化钨-二氧化钛复合催化剂的制备方法,其过程如下:

纳米三氧化钨-二氧化钛复合催化剂制备图片

1、制备钨酸铵

1)将偏钨酸钠溶于水中,溶解温度为60℃,所得钨酸盐水溶液采用双滤膜净化装 置进行滤膜净化,所述双滤膜净化装置中第一层滤膜为微滤膜,第二层滤膜为纳滤膜,所得净化后的钨酸盐水溶液浓度为250g/L;

2)将步骤1)所得净化后的钨酸盐水溶液通过铵型阳离子交换树脂进行离子交换,得到钨酸铵水溶液;

3)将步骤2)所得钨酸铵水溶液的pH值调节为5,之后采用喷雾结晶设备进行干燥,得到钨酸铵。

2、制备氧化钨-二氧化钛复合催化剂

(1)将体积比为1:2:2的钛酸四丁酯、无水乙醇、冰醋酸的混合,磁力搅拌30min,再加入稀硝酸,在50℃水浴条件下磁力搅拌30min,得到二氧化钛溶胶;

(2)将20mg钨酸铵加入20mL草酸和浓盐酸的混合溶液中,搅拌40min,使得钨酸铵充分溶解,得到钨酸铵溶液;

(3)将体积比为2:1的所述二氧化钛溶胶和所述钨酸铵溶液混合均匀,放入内衬为 聚四氟乙烯的反应釜中,于160℃温度下反应24h,冷却,过滤,洗涤,干燥,得到三氧化钨-二氧化钛复合催化剂。

对制得的三氧化钨-二氧化钛复合催化剂进行紫外-可见光谱分析得知,该复合催化剂的吸光强度与纯二氧化钛相比明显提高,表明氧化钨复合扩展了二氧化钛光吸收的波长范围,增强该复合催化剂的吸光能力,进而提高了该三氧化钨-二氧化钛复合催化剂的光催化活性。

 

 

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