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专利号: 2019101211159
申请人: 河南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 玻璃;矿棉或渣棉
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜的制备方法,其特征在于包含如下步骤:(1)以钛酸四丁酯为钛源,以盐酸和水为溶剂,水热法制备TiO2纳米棒薄膜;

(2)将pH为1~2的硝酸铋溶液和硫代硫酸钠溶液混合,搅拌反应10~20min,得到前驱体溶液;

(3)将步骤(1)制得的TiO2纳米棒薄膜置于步骤(2)制得的前驱体溶液中,进行水热敏化处理,得到Bi2S3敏化的TiO2纳米棒薄膜;

(4)将步骤(3)制得的Bi2S3敏化的TiO2纳米棒薄膜清洗后,100~400℃退火处理30~

50min,得到硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜。

2.根据权利要求1所述的硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的TiO2纳米棒薄膜的制备方法包含如下步骤:①将水和浓盐酸按照体积比1:1混合,搅拌20~30min,得到盐酸溶液;然后在盐酸溶液中加入钛酸四丁酯,继续搅拌10~20min,得到反应液;其中,钛酸四丁酯的用量为盐酸溶液体积的1~2%;

②将导电玻璃导电面朝下放进反应釜内衬中,玻璃与内衬底的夹角为45~60°,然后加入步骤(1)制得的反应液,150~200℃水热反应5~12h,得到TiO2薄膜;

③将步骤②制得的TiO2薄膜清洗、干燥后,进行退火处理,得到TiO2纳米棒薄膜。

3.根据权利要求2所述的硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜的制备方法,其特征在于:步骤①中所述的浓盐酸的浓度为36~38wt%。

4.根据权利要求2所述的硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜的制备方法,其特征在于:步骤③中所述的退火处理的具体条件为400~450℃处理100~150min。

5.根据权利要求1所述的硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的pH为1~2的硝酸铋溶液的制备方法为:将Bi(NO3)·5H2O和pH=1~2的硝酸溶液混合,50~70℃搅拌30~60min至Bi(NO3)·

5H2O完全溶解,得到pH为1~2的硝酸铋溶液。

6.根据权利要求1所述的硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的pH为1~2的硝酸铋溶液和硫代硫酸钠溶液混合后未反应前,体系中的硝酸铋的浓度为1.0mmol/l,硫代硫酸钠的浓度为1.5mmol/l。

7.根据权利要求1所述的硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的硝酸铋溶液中硝酸铋和硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的摩尔比为3:

2。

8.根据权利要求1所述的硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的水热敏化反应的条件为80~120℃反应2~8h。

9.一种硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜,其特征在于通过权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到。

10.权利要求9所述的硫化铋/二氧化钛复合材料薄膜在太阳能电池、光催化降解污染物以及光解水领域中的应用。