一种CaTiO制造技术

本发明专利技术提供一种CaTiO

【技术实现步骤摘要】
一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法及其应用
本专利技术具体涉及半导体光催化材料开发制备领域，具体涉及一种节约能源、绿色环保、无需强酸强碱制备CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的方法。
技术介绍
随着工业化的发展和人口的增长，环境污染问题变得日益严重，传统的方法已经不能高效的解决污染问题，特别是水资源污染。目前，光催化降解有机污染物成为解决水污染的一种新途径，它具有廉价、高效并且不会带来二次污染等优点。从20世纪70年代到现在，TiO2是光催化领域中研究得最广泛、最深入的光催化剂。近年来，TiO2以外的光催化剂相继被发现，如钙钛矿类光催化剂。钙钛矿特有的晶体结构使其具备独特的电磁性能、氧化还原、氢解、异构化、吸光性、电催化等活性，将钙钛矿中的钙、钛、氧等元素替换成金属、卤化物等元素后，可以有效提升材料的理化性质，从而得到一系列具有钙钛矿晶型的吸光材料，成为光催化领域的研究热点。它被广泛应用于光催化分解水产氢、有机染料的降解、光催化还原CO2制备有机物等，这些研究成果及其诱人的应用前景引起了研究人员的极大关注。如Zhang等通过使用溶胶-凝胶法，用Ca(NO3)2•4H2O和钛酸四丁酯(Ti(C4H9O)4)为原料，柠檬酸为辅助剂，成功制备了CaTiO3纳米颗粒（ZHANGH,CHENG,LIY,etal.Electronicstructureandphotocatalyticpropertiesofcopper-dopedCaTiO3[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2010,35(7):2713-2716.）。Zhao等人用Ca(NO3)2·4H2O作为Ca源，钛酸四丁酯作为Ti源，PEG-200作为溶剂，NaOH作为矿化剂制备出分散性好、不同形状的CaTiO3微纳米颗粒（ZHAOH,DUANY,SUNX.SynthesisandcharacterizationofCaTiO3particleswithcontrolledshapeandsize[J].NewJournalofChemistry,2013,37(4):986-991）。但是这些方法所需的原料成本相对较高，采用的钙源为钙的化合物，如二水氯化钙、九水硝酸钙、五水氯化钙等，碱性调节剂为强碱NaOH溶液或KOH溶液等，容易造成环境污染，不利于绿色环保。
技术实现思路
为解决上述问题，提供了一种节约能源、绿色环保、无需强酸强碱制备CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法。一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法，按如下步骤制备得到：（1）常温下，取一定质量比的TiOSO4和CaCO3分别超声搅拌溶于溶剂中形成两份溶液，再将两份溶液混合搅拌得到均匀的混合溶液；（2）称取一定质量的CO(NH2)2溶于去离子水中获得pH调节剂；（3）将步骤（1）制备的混合溶液置于磁力搅拌器中搅拌后，向混合溶液中滴加步骤（2）制备的pH调节剂，得到均一的混合溶液；（4）将步骤（3）制备的混合溶液转移至反应釜中水热反应后，经抽滤、洗涤、干燥得到白色粉体；（5）将步骤（4）制备的白色粉体置于马弗炉中煅烧后，取出研磨均匀，得到CaTiO3/CaO/TiO2复合材料。进一步的，步骤（1）中CaCO3与TiOSO4质量比为1:2~3，TiOSO4与溶剂用量比为1g：20~30mL，CaCO3与溶剂用量比为1g：20~30mL，超声功率为60~180W，超声时间为30~60min。进一步的，步骤（2）中CO(NH2)2与去离子水的用量比为1g：10~20mL。进一步的，步骤（3）中将步骤（1）制备的混合溶液置于磁力搅拌器中80~90℃恒温中速搅拌条件下滴加pH调节剂调节pH至5~7。进一步的，步骤（4）中水热反应时间为6~10h。进一步的，步骤（5）中马弗炉煅烧温度为200~600℃，煅烧时间为2~3h。进一步的，步骤（1）中：溶剂为去离子水、无水乙醇和异丙醇中的一种或多种。一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的应用，CaTiO3/CaO/TiO2复合材料作为复合光催化材料的应用。本专利技术的有益效果在于：采用廉价易得的CaCO3为钙源，有效节约生产成本，利用TiOSO4试剂中混有的硫酸将CaCO3有效转化为钙离子，采用弱碱性CO(NH2)2为pH调节剂，避免了NaOH溶液或KOH溶液为pH调节剂带来的强碱污染，CaO提供了有利于复合材料光催化降解的碱性环境，反应过程绿色环保，具有良好的光催化活性，在水体污染治理领域可以用来替代传统TiO2、ZnO等半导体材料，节约成本和提高水体污染治理效果。附图说明图1为实施例2制得的CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的XRD图片。图2为实施例2制得的CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的SEM图片。图3为实施例2制得的CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的局部放大SEM图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明：本实验采用来源广泛且价格低廉的CaCO3为原料，尿素为碱性调节剂，通过水热加煅烧法制备了CaTiO3/CaO/TiO2复合粉体，研究了复合材料的光催化性能，为开发钙钛矿类复合材料提供了理论依据，并符合绿色环保的新理念。因此专利技术一种CaTiO3/CaO/TiO2光催化复合材料的制备方法具有重要意义。实施例一，一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法，按如下步骤制备得到：（1）常温下，取一定质量比的TiOSO4和CaCO3分别超声搅拌溶于溶剂中形成两份溶液，再将两份溶液混合搅拌得到均匀的混合溶液；（2）称取一定质量的CO(NH2)2溶于去离子水中获得pH调节剂；（3）将步骤（1）制备的混合溶液置于磁力搅拌器中搅拌后，向混合溶液中滴加步骤（2）制备的pH调节剂，得到均一的混合溶液；（4）将步骤（3）制备的混合溶液转移至反应釜中水热反应后，经抽滤、洗涤、干燥得到白色粉体；（5）将步骤（4）制备的白色粉体置于马弗炉中煅烧后，取出研磨均匀，得到CaTiO3/CaO/TiO2复合材料。一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法，CaTiO3/CaO/TiO2复合材料同时存在CaTiO3、CaO和TiO2。一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法，步骤（1）中CaCO3与TiOSO4质量比为1:2~3，TiOSO4与溶剂用量比为1g：20~30mL，CaCO3与溶剂用量比为1g：20~30mL，超声功率为60~180W，超声时间为30~60min。TiOSO4试剂的纯度≥98%。一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法，步骤（2）中CO(NH2)2与去离子水的用量比为1g：10~20mL。一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法，步骤（3）中将步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CaTiO

【技术特征摘要】
1.一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法，其特征在于：按如下步骤制备得到：
（1）常温下，取一定质量比的TiOSO4和CaCO3分别超声搅拌溶于溶剂中形成两份溶液，再将两份溶液混合搅拌得到均匀的混合溶液；
（2）称取一定质量的CO(NH2)2溶于去离子水中获得pH调节剂；
（3）将步骤（1）制备的混合溶液置于磁力搅拌器中搅拌后，向混合溶液中滴加步骤（2）制备的pH调节剂，得到均一的混合溶液；
（4）将步骤（3）制备的混合溶液转移至反应釜中水热反应后，经抽滤、洗涤、干燥得到白色粉体；
（5）将步骤（4）制备的白色粉体置于马弗炉中煅烧后，取出研磨均匀，得到CaTiO3/CaO/TiO2复合材料。


2.根据权利要求1所述的一种CaTiO3/CaO/TiO2复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中CaCO3与TiOSO4质量比为1:2~3，TiOSO4与溶剂用量比为1g：20~30mL，CaCO3与溶剂用量比为1g：20~30mL，超声功率为60~180W，超声时间为30~60min。


3.根据权利要求1所述的一种CaTiO3/...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛嘉伟，占文卿，孙青，张俭，
申请(专利权)人：浙江工业大学温州科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33