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专利号: 2016107525955
申请人: 北方工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种枝状TiO2纳米晶负载Pt-Ce-Cu合金纳米颗粒苯甲醛光催化材料的制备方法,其特征在于,由以下制备步骤组成:S1.表面粘附十八烷基三氯硅烷的微米钛铁矿颗粒的制备;

S2.枝状TiO2纳米晶的磁场辅助沉淀制备;

S3.Pt-Ce-Cu合金纳米颗粒在枝状TiO2纳米晶表面的组装。

2.根据权利要求1所述的一种枝状TiO2纳米晶负载Pt-Ce-Cu合金纳米颗粒苯甲醛光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:将葡萄糖酸钙加入去离子水中,加热至70~90℃,形成葡萄糖酸钙浓度为10~30g/L的水溶液,将该水溶液冷却至30~45℃后,加入十八烷基三氯硅烷使其浓度达到0.5~6g/L作为微米钛铁矿颗粒的球磨液;将40~65g的钛铁矿浸入1L球磨液中,加热至40~60℃,保温3~5分钟后取出钛铁矿,然后将取出的钛铁矿与表面清洁的直径为30~50mm的不锈钢球一起放入球磨罐进行球磨,获得表面粘附十八烷基三氯硅烷的微米钛铁矿颗粒。

3.根据权利要求2所述的一种枝状TiO2纳米晶负载Pt-Ce-Cu合金纳米颗粒苯甲醛光催化材料的制备方法,其特征在于:球磨时球磨罐转速为120~180r/min,连续球磨时间为72~86小时。

4.根据权利要求1所述的一种枝状TiO2纳米晶负载Pt-Ce-Cu合金纳米颗粒苯甲醛光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:a1.磁场辅助沉淀:将钛酸乙酯加入无水乙醇中形成其浓度为70~120mL/L的乙醇有机溶液;取乙醇有机溶液60~90mL与500mL去离子水充分混合,加入经步骤S1制备的表面粘附十八烷基三氯硅烷的微米钛铁矿颗粒10~25g,同时加入硬脂酸钠2~7g、碳酸氢钠35~

45g,充分搅拌后放置在磁感应强度为0.1~0.6特斯拉的恒定磁场中,静置6~11小时,过滤反应物固体,并以去离子水清洗。

a2.沉淀反应物烧结:将过滤清洗后的沉淀反应物装入0.2~1MPa氮气氛围下的电炉中,在750~900℃经10~30分钟烧结;然后炉冷至室温,获得枝状TiO2纳米晶粉体。

5.根据权利要求4所述的一种枝状TiO2纳米晶负载Pt-Ce-Cu合金纳米颗粒苯甲醛光催化材料的制备方法,其特征在于,所述枝状TiO2纳米晶的一次晶轴的直径在60~100nm,二次晶轴与一次晶轴的长径比为6~9,且二次晶轴与一次晶轴相垂直。

6.根据权利要求1所述的一种枝状TiO2纳米晶负载Pt-Ce-Cu合金纳米颗粒苯甲醛光催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:b1.溶液蒸发过程:将制得的枝状TiO2纳米晶、氯铂酸、醋酸铈、甲基磺酸铜和氢氧化钠加入去离子水中,形成混合体系;加热该混合体系至70~85℃,保持恒温6~11小时使溶剂完全蒸发,获得固相反应物。

b2.还原及烧结过程:将上述所得的固相反应物装入电炉,通入还原性气体一氧化碳,并控制一氧化碳气压维持在0.1~0.6MPa,在400~600℃下经3~5分钟还原反应和烧结过程,从而完成Pt-Ce-Cu合金纳米颗粒在枝状TiO2纳米晶表面的组装。

7.根据权利要求6所述的一种枝状TiO2纳米晶负载Pt-Ce-Cu合金纳米颗粒苯甲醛光催化材料的制备方法,其特征在于,所述混合体系中各组份浓度分别为:枝状TiO2纳米晶40~

60g/L、氯铂酸70~85g/L、醋酸铈25~40g/L、甲基磺酸铜110~125mL/L和氢氧化钠12~

30g/L。