一種高光催化活性的分散液的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于復合功能材料技術領域，具體涉及一種高光催化活性的分散液。
【背景技術】
[0002]光催化技術是在20世紀70年代誕生的基礎納米技術，在中國大陸我們會用光觸媒這個通俗詞來稱呼光催化劑。典型的天然光催化劑就是我們常見的葉綠素，在植物的光合作用中促進空氣中的二氧化碳和水合成為氧氣和碳水化合物。總的來說納米光觸媒技術是一種納米仿生技術，用于環境凈化，自清潔材料，先進新能源，癌癥醫療，高效率抗菌等多個前沿領域。
[0003]自從發現Ti02在紫外光輻射下能光解水和降解有機污染物以來，一些新型的非Τ?02光催化劑相繼發展起來，如鈣鈦礦型、釩副族復合氧化物和鉍系化合物等光催化劑。光催化劑氧化鈦粒子、光催化劑氧化鎢粒子通常分散于分散介質中，作為光催化劑分散液被用于形成光催化劑層，例如公開有使氧化鈦粒子以及氧化鎢粒子分散于分散介質中得到的光催化劑分散液。然而，對于多數光催化劑來說，它們在可見光下具有的量子效率較低，并且采用的光催化技術仍不能滿足處理環境污染的需要。鎢酸鹽等半導體材料，因其特有的結構和物理化學性質，使其具有良好的應用前景，如應用于磁性器件、閃爍材料、緩蝕劑和催化劑等，成為近幾年的研究熱點。
[0004]到目前為止，新型光催化Bi2W06的制備方法已有很多種，如高溫固相法、液相沉淀法、微乳液法、超聲合成法、水熱法、溶劑熱法和微波水熱法等。然而，純相的Bi2W06除了具有低的量子效率，還因其對可見光的利用率不高(約λ < 400nm)，限制了它在光催化方面的應用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種高光催化活性的分散液，通過吸收太陽光等日常光所含的紫外線范圍的特定波長光而顯示優良的光催化活性，能提高光能的利用率，促進光生電子和空穴的分離效率，在有機基材上形成長期持續保持良好的耐久性和穩定性，具有吸電子性，在暗處具有維持超親水性性能等優良的光催化功能。
[0006]本發明采取的技術方案為:
一種高光催化活性的分散液，包含光催化劑及水系溶劑，其特征在于，所述的光催化劑的溶質為含有2-4%鈦礦結晶的鎢酸鉍粉體，所述的水系溶劑為含有20-25%磷酸銨鹽的聚苯胺組成，同時光催化劑和水系溶劑按重量比2:5進行復合。
[0007]所述的鈦礦結晶為氧化鈦和二氧化硅按照重量比3:2組成的混合物通過乙二醇單烷基醚水解而成。
[0008]所述的磷酸銨鹽是磷酸二氫銨。
[0009]所述的分散液還含有Cu、Pt、Pd、Ag、Fe中的任意一種金屬原子吸電子性物質。
[0010]一種高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具體包括以下步驟: (1)將Na2W04溶液加入到Bi(N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的濃度比為3: 2，在室溫下，充分混合；
(2)在攪拌情況下，向第一步所得混合液中加入鈦礦結晶，用NaOH溶液調節pH=7-8，然后轉移到反應釜中，進行水熱反應；
(3)將上述制得的產物用蒸餾水和無水乙醇洗滌，在60°C干燥，制得鎢酸鉍粉體；
(4)將鎢酸鉍粉體和含有20-25%磷酸銨鹽的聚苯胺，按照重量比2:5進行復合，制得分散液。
[0011]本發明的有益效果為:
1、本發明原料簡單易得，對反應體系的壓力無要求，制備的產品通過吸收太陽光等日常光所含的紫外線范圍的特定波長光而顯示優良的光催化活性。
[0012]2、本發明的產品能提高光能的利用率，促進光生電子和空穴的分離效率，在有機基材上形成長期持續保持良好的耐久性和穩定性。
[0013]3、本發明中添加了吸電子性物質，得到的光催化劑分散液形成的光催化劑層具有吸電子性，在暗處具有維持超親水性性能等優良的光催化功能。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
一種高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具體包括以下步驟:
(1)將Na2W04溶液加入到Bi(N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的濃度比為3: 2，在室溫下，加入0.3%的Cu (N03) 2充分混合；
(2)氧化鈦和二氧化硅按照重量比3:2組成的混合物通過乙二醇單烷基醚水解形成鈦礦結晶，在攪拌情況下，加入上述所得的混合液中，用NaOH溶液調節pH=7-8，然后轉移到反應爸中,進行水熱反應；
(3)將上述制得的產物用蒸餾水和無水乙醇洗滌，在60°C干燥，制得鎢酸鉍粉體；
(4)將鎢酸鉍粉體和含有20%磷酸二氫銨的聚苯胺，按照重量比2:5進行復合，制得分散液。
[0015]實施例2
一種高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具體包括以下步驟:
(1)將Na2W04溶液加入到Bi(N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的濃度比為3: 2，在室溫下，加入0.4%的Pt (N03) 2充分混合；
(2)氧化鈦和二氧化硅按照重量比3:2組成的混合物通過乙二醇單烷基醚水解形成鈦礦結晶，在攪拌情況下，加入上述所得的混合液中，用NaOH溶液調節pH=7-8，然后轉移到反應爸中,進行水熱反應；
(3)將上述制得的產物用蒸餾水和無水乙醇洗滌，在60°C干燥，制得鎢酸鉍粉體；
(4)將鎢酸鉍粉體和含有23%磷酸二氫銨的聚苯胺，按照重量比2:5進行復合，制得分散液。
[0016]實施例3
一種高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具體包括以下步驟:
(I)將Na2W04溶液加入到Bi (N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的濃度比為3: 2，在室溫下，加入0.5%的AgN03充分混合；
(2)氧化鈦和二氧化硅按照重量比3:2組成的混合物通過乙二醇單烷基醚水解形成鈦礦結晶，在攪拌情況下，加入上述所得的混合液中，用NaOH溶液調節pH=7-8，然后轉移到反應爸中,進行水熱反應；
(3)將上述制得的產物用蒸餾水和無水乙醇洗滌，在60°C干燥，制得鎢酸鉍粉體；
(4)將鎢酸鉍粉體和含有25%磷酸二氫銨的聚苯胺，按照重量比2:5進行復合，制得分散液。
【主權項】
1.一種高光催化活性的分散液，包含光催化劑及水系溶劑，其特征在于，所述的光催化劑的溶質為含有2-4%鈦礦結晶的鎢酸鉍粉體，所述的水系溶劑為含有20-25%磷酸銨鹽的聚苯胺組成，同時光催化劑和水系溶劑按重量比2:5進行復合。
2.根據權利要求1所述的一種高光催化活性的分散液，其特征在于，所述的鈦礦結晶為氧化鈦和二氧化硅按照重量比3:2組成的混合物通過乙二醇單烷基醚水解而成。
3.根據權利要求1所述的一種高光催化活性的分散液，其特征在于，所述的磷酸銨鹽是磷酸二氫銨。
4.根據權利要求1所述的一種高光催化活性的分散液，其特征在于，所述的分散液還含有Cu、Pt、Pd、Ag、Fe中的任意一種金屬原子吸電子性物質。
5.一種高光催化活性的分散液的制作方法，其特征在于，具體包括以下步驟: (1)將Na2W04溶液加入到Bi(N03) 3溶液中，其中Bi3+和W042-的濃度比為3: 2，在室溫下，充分混合； (2)在攪拌情況下，向第一步所得混合液中加入鈦礦結晶，用NaOH溶液調節pH=7-8，然后轉移到反應釜中，進行水熱反應； (3)將上述制得的產物用蒸餾水和無水乙醇洗滌，在60°C干燥，制得鎢酸鉍粉體； (4)將鎢酸鉍粉體和含有20-25%磷酸銨鹽的聚苯胺，按照重量比2:5進行復合，制得分散液。
【專利摘要】本發明公開了一種高光催化活性的分散液，包含光催化劑及水系溶劑，其特征在于，所述的光催化劑的溶質為含有2-4%鈦礦結晶的鎢酸鉍粉體，所述的水系溶劑為含有20-25%磷酸銨鹽的聚苯胺組成，同時光催化劑和水系溶劑按重量比2∶5進行復合。原料簡單易得，對反應體系的壓力無要求，制備的產品通過吸收太陽光等日常光所含的紫外線范圍的特定波長光而顯示優良的光催化活性，能提高光能的利用率，促進光生電子和空穴的分離效率，增強復合材料的光催化活性，在有機基材上形成長期持續保持良好的耐久性和穩定性，具有吸電子性，在暗處具有維持超親水性性能等優良的光催化功能。
【IPC分類】B01J31-38
【公開號】CN104785303
【申請號】CN201410840678
【發明人】呂鵬飛
【申請人】呂鵬飛
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月30日