CN104525168A

Method for synthesizing anatase/brookite nano composite material for photocatalytic decomposition of water into hydrogen through one-step hydrothermal method

Abstract

A method for synthesizing anatase/brookite nanocomposite material for photolysis of water to produce hydrogen by a one-step hydrothermal method, which relates to an anatase/brookite nanocomposite for photolysis of water to produce hydrogen Material preparation method. The invention aims to solve the problem of preparing TiO2Difficulties of heterojunction with different crystal phases, followed by TiO2The photocatalytic material has a high recombination probability of photogenerated carriers, few surface active sites, and is prone to agglomeration resulting in poor photocatalytic activity. The method of the present invention is that different alkaline solutions and different titanium sources are selected and added to the water solvent, reacted in a hydrothermal kettle, and then washed, and the washed product is dried to obtain the product. Compared with the prior art, the method of the present invention is simple, low in cost, and can be synthesized on a large scale. The prepared anatase/brookite nanocomposite material forms a crystalline phase heterojunction, accelerates electron transmission, and has a significant increase in specific surface area, and has a good performance of photodegradation of water and hydrogen production under ultraviolet light.

Term

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10 claims: 1 independent, 9 dependent

  1. 1
    L 一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛矿纳米复合材料的方法,其 特征在于它是按以下步骤进行的: 一、在搅拌条件下分别向水溶剂中加入碱溶液和钛源,继续搅拌30min得到前驱体; 其中,钛源与水溶剂的质量体积比为1g: (15〜30)mL,碱和钛源的体积比为1 : (0. 4〜 3. 4); 二、将步骤一得到的前驱体转移到水热釜中,放置在鼓风干燥箱进行水热反应,温度为 120〜160℃,反应时间为10〜24h ; 三、将步骤二中水热反应后的产物先进行洗涤,再将其超声分散在无水乙醇中;反复进 行洗涤、超声分散2次,得产物;其中,洗涤的条件为:在离心机转速为3000〜4500r/min的 条件下,离心5min ; 四、将步骤三得到的产物进行干燥,得终产物;其中;干燥的过程为:在真空干燥箱中 温度为30〜60℃的条件下干燥8〜12h ; 五、将步骤四得到的产物在惰性气体下500〜900℃进行煨烧。
  2. 2
    根据权利要求1所述的一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛矿纳 米复合材料的方法,其特征在于步骤一中的碱为水合脱、氨水、鼠胺、羟胺中的一种或者几 种按任意比混合的混合溶液。
  3. 3
    根据权利要求1所述的一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛矿纳 米复合材料的方法,其特征在于步骤一中的钛源为硫酸氧钛、异丙醇钛、硫化钛的一种或者 几种按任意比混合的混合物。
  4. 4
    根据权利要求1所述的一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛矿纳 米复合材料的方法,其特征在于步骤一中钛源与水溶剂的质量体积比为1g: (20〜30)mL„
  5. 5
    根据权利要求1或4所述的一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛 矿纳米复合材料的方法,其特征在于步骤一中钛源与水溶剂的质量体积比为1g: (25〜30) mLo
  6. 6
    根据权利要求1所述的一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛矿纳 米复合材料的方法,其特征在于步骤一中碱和钛源的体积比为1 :(1. 0-3.0) „
  7. 7
    根据权利要求1所述的一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛矿纳 米复合材料的方法,其特征在于步骤二中在温度为120〜160℃的条件下反应10〜24h„
  8. 8
    根据权利要求1所述的一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛矿 纳米复合材料的方法,其特征在于步骤三中洗涤的条件为:在离心机转速为3000〜4500r/ min的条件下,离心5min o
  9. 9
    根据权利要求1所述的一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛矿 纳米复合材料的方法,其特征在于步骤四中干燥的过程为:在真空干燥箱中温度为30〜 600℃的条件下干燥8〜12ho
  10. 10
    根据权利要求1所述的一种以一步水热法合成用于光解水制氢的锐钛矿/板钛矿 纳米复合材料的方法,其特征在于将步骤四得到的产物在惰性气体下500〜9006进行煨 烧。
Independent claims10