本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
近些年，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米材料普遍得到各個(gè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。wo3作為n型的半導(dǎo)體材料的金屬氧化物，其優(yōu)異的氣敏性和光敏性是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。m.stankova等人(sensorsandactuatorsb，105(2005)271-277)采用濺射法制備了納米wo3敏感膜。但此種方法中濺射設(shè)備較為昂貴，操作較為復(fù)雜，因此不適合大范圍的工業(yè)生產(chǎn)。nagraj等人(journalofmaterialsscienceletters，200，19(16)：1407-1049)以碳納米管為模板，采用化學(xué)氣相沉積法制取wo3。jarmokukkola等人(無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2009，25(5)：818-822)采用電鍍的方法制備出wo3薄膜等等。此方法的缺點(diǎn)有能耗高，設(shè)備昂貴，因此也不能廣泛應(yīng)用大量生產(chǎn)。再如一種常用比較經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)單的方法是水熱法，可是該方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不易控制，其溫度、濃度、酸堿度等一些細(xì)微的變化，都會(huì)引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果的很大變化。介于以上制備wo3納米結(jié)構(gòu)時(shí)都存在一些缺點(diǎn)，因此一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、且能大量制備wo3納米結(jié)構(gòu)的方法，是迫切需要的。
為此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑的制備方法，其能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑的制備方法，包括：
(1)將鈦酸四丁酯加入無(wú)水乙醇和冰醋酸的混合溶液中，磁力攪拌15～60min，再加入稀硝酸，在30～60℃水浴條件下磁力攪拌20～30min，得到二氧化鈦溶膠；
(2)將鎢酸銨加入草酸和濃鹽酸的混合溶液中，攪拌30～45min，使得鎢酸銨充分溶解，得到鎢酸銨溶液；
(3)將所述二氧化鈦溶膠和所述鎢酸銨溶液混合均勻，放入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，于150～200℃溫度下反應(yīng)20～24h，冷卻，過(guò)濾，洗滌，干燥，得到氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑。
優(yōu)選的，步驟(1)中，所述鈦酸四丁酯、所述無(wú)水乙醇和所述冰醋酸的體積比為1:2～10:2～10。
優(yōu)選的，步驟(2)中，所述鎢酸銨與所述草酸和濃鹽酸的混合溶液的比例為：1ml所述草酸和濃鹽酸的混合溶液中含有0.5～1.5mg鎢酸銨。
優(yōu)選的，步驟(2)中，所述鎢酸銨的制備方法包括：1)將鎢酸鹽溶于水中，溶解溫度為50～70℃，所得鎢酸鹽水溶液采用雙濾膜凈化裝置進(jìn)行濾膜凈化，所述雙濾膜凈化裝置中第一層濾膜為微濾膜，第二層濾膜為納濾膜，所得凈化后的鎢酸鹽水溶液濃度為200-300g/l；2)將步驟1)所得凈化后的鎢酸鹽水溶液通過(guò)銨型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換，得到鎢酸銨水溶液；3)將步驟2)所得鎢酸銨水溶液的ph值調(diào)節(jié)為4.5～6.5，之后采用噴霧結(jié)晶設(shè)備進(jìn)行干燥，得到鎢酸銨。
優(yōu)選的，步驟1)中，鎢酸鹽選自偏鎢酸鉀、偏鎢酸鈉和偏鎢酸銨中的一種或多種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過(guò)本發(fā)明中的方法制備得到的氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑，有效提高了體系對(duì)電荷的分離效率，從而提高了該氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑的光催化活性。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明通過(guò)下列實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明：根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
本發(fā)明公開(kāi)一種氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑的制備方法，包括：
(1)將鈦酸四丁酯加入無(wú)水乙醇和冰醋酸的混合溶液中，磁力攪拌15～60min，再加入稀硝酸，在30～60℃水浴條件下磁力攪拌20～30min，得到二氧化鈦溶膠；
(2)將鎢酸銨加入草酸和濃鹽酸的混合溶液中，攪拌30～45min，使得鎢酸銨充分溶解，得到鎢酸銨溶液；
(3)將所述二氧化鈦溶膠和所述鎢酸銨溶液混合均勻，放入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，于150～200℃溫度下反應(yīng)20～24h，冷卻，過(guò)濾，洗滌，干燥，得到氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑。
上述步驟(1)中，所述鈦酸四丁酯、所述無(wú)水乙醇和所述冰醋酸的體積比為1:2～10:2～10，優(yōu)選的，所述鈦酸四丁酯、所述無(wú)水乙醇和所述冰醋酸的體積比為1:2～5:2～5，進(jìn)一步優(yōu)選的，所述鈦酸四丁酯、所述無(wú)水乙醇和所述冰醋酸的體積比為1:2:2。
上述步驟(2)中，所述鎢酸銨與所述草酸和濃鹽酸的混合溶液的比例為：1ml所述草酸和濃鹽酸的混合溶液中含有0.5～1.5mg鎢酸銨，優(yōu)選的，1ml所述草酸和濃鹽酸的混合溶液中含有1mg鎢酸銨。
在一實(shí)施例中，所述鎢酸銨的制備方法包括：
1)將鎢酸鹽溶于水中，溶解溫度為50～70℃，所得鎢酸鹽水溶液采用雙濾膜凈化裝置進(jìn)行濾膜凈化，所述雙濾膜凈化裝置中第一層濾膜為微濾膜，第二層濾膜為納濾膜，所得凈化后的鎢酸鹽水溶液濃度為200-300g/l；
2)將步驟1)所得凈化后的鎢酸鹽水溶液通過(guò)銨型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換，得到鎢酸銨水溶液；
3)將步驟2)所得鎢酸銨水溶液的ph值調(diào)節(jié)為4.5～6.5，之后采用噴霧結(jié)晶設(shè)備進(jìn)行干燥，得到鎢酸銨。
其中，步驟1)中，鎢酸鹽選自偏鎢酸鉀、偏鎢酸鈉和偏鎢酸銨中的一種或多種。
實(shí)施例
1、制備鎢酸銨
1)將偏鎢酸鈉溶于水中，溶解溫度為60℃，所得鎢酸鹽水溶液采用雙濾膜凈化裝置進(jìn)行濾膜凈化，所述雙濾膜凈化裝置中第一層濾膜為微濾膜，第二層濾膜為納濾膜，所得凈化后的鎢酸鹽水溶液濃度為250g/l；
2)將步驟1)所得凈化后的鎢酸鹽水溶液通過(guò)銨型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換，得到鎢酸銨水溶液；
3)將步驟2)所得鎢酸銨水溶液的ph值調(diào)節(jié)為5，之后采用噴霧結(jié)晶設(shè)備進(jìn)行干燥，得到鎢酸銨。
2、制備氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑
(1)將體積比為1:2:2的鈦酸四丁酯、無(wú)水乙醇、冰醋酸的混合，磁力攪拌30min，再加入稀硝酸，在50℃水浴條件下磁力攪拌30min，得到二氧化鈦溶膠；
(2)將20mg鎢酸銨加入20ml草酸和濃鹽酸的混合溶液中，攪拌40min，使得鎢酸銨充分溶解，得到鎢酸銨溶液；
(3)將體積比為2:1的所述二氧化鈦溶膠和所述鎢酸銨溶液混合均勻，放入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，于160℃溫度下反應(yīng)24h，冷卻，過(guò)濾，洗滌，干燥，得到氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑。
對(duì)本發(fā)明中制得的氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑進(jìn)行紫外-可見(jiàn)光譜分析得知，該復(fù)合催化劑的吸光強(qiáng)度與純二氧化鈦相比明顯提高，表明氧化鎢復(fù)合擴(kuò)展了二氧化鈦光吸收的波長(zhǎng)范圍，增強(qiáng)該復(fù)合催化劑的吸光能力，進(jìn)而提高了該氧化鎢-二氧化鈦復(fù)合催化劑的光催化活性。
最后，還需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。