碳化钨与二氧化钛复合光催化材料及其制备方法技术

碳化钨与二氧化钛复合光催化材料及其制备方法，涉及光催化材料及其制备方法。碳化钨与二氧化钛复合光催化材料由碳化钨和二氧化钛组成，按质量比，碳化钨∶二氧化钛为(0.0025～0.1)∶1。按配比将碳化钨和二氧化钛混合后研磨，即得碳化钨与二氧化钛复合光催化材料。由于用价格相对低廉的碳化钨取代贵金属Pt与二氧化钛复合，因此具有价格低廉和原料易得等优点。由于采用充分研磨的方法使碳化钨和二氧化钛相互作用混合，因此工艺简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光催化材料及其制备方法。
技术介绍
随着全球社会经济的迅速发展，能源和资源的需求量日益增加。日益突出的化石能源枯竭、环境污染与温室效应等全球问题，促使人们加大了对寻找可再生清洁能源相关工作的关注与投入。氢能作为洁净的可再生能源具有燃烧值高、无污染、储存运输方便等优点，利用储量巨大、无污染的太阳能光催化分解水制取氢气为解决这个问题提供了一个较理想的方法，成为当今科学研究的热点。目前可应用于光催化制氢的催化材料主要有氧化物、硫化物、氮化物、钛酸盐、钽 酸盐、钨酸盐和铌酸盐等半导体。其中二氧化钛(TiO2)半导体是应用最为广泛的一种光催化制氢催化剂，它具有光照后不发生腐蚀，耐酸碱，无毒稳定，来源丰富等优点。但TiO2本身能隙较大，对太阳光的利用率低；光生电子和光生空穴易复合，量子效率较低。目前纯TiO2的光催化制氢活性较差，离实际应用还有相当的距离。掺杂是一种有效的提高TiO2光催化制氢活性的手段。上世纪80年代人们发现TiO2负载Pt后，其光催化制氢活性大为提高，一般认为Pt作为产氢的活性中心，可大大提高TiO2的光催化制氢活性。但Pt价格昂贵，来源有限，大大限制了 TiO2负载Pt光催化剂的实际应用。自20世纪中叶人们发现碳化钨(WC)具有类Pt的催化性能以来，WC的应用研究引起了人们的广泛关注。中国专利CN102319590A公开一种四氧化三铁/壳聚糖/TiO2三元纳米复合光催化材料的制备方法，该方法包括如下步骤I)纳米四氧化三铁的合成；2)四氧化三铁/壳聚糖复合载体的制备；3)四氧化三铁/壳聚糖/TiO2纳米复合光催化材料的制备；该专利技术合成四氧化三铁/壳聚糖/TiO2三元纳米复合光催化材料，具有操作简便、性能稳定、合成安全性高以及环境无污染等优点，有很高的实用价值，为TiO2纳米复合光催化材料的发展开辟了新的前景，此光催化材料在废水处理上可处理有机和无机废水；在生物医药领域可用于蛋白质的提纯和回收以及药物的释放和靶向作用。中国专利CN102423702A公开一种氧化石墨烯/ 二氧化钛复合光催化材料及其制备方法，适用于污染物的催化降解。解决了催化剂光催化效率低的问题。该复合光催化材料的结构一种纳米级二氧化钛均匀分散于微米级氧化石墨烯片层的复合光催化材料。其制备方法一、将氧化石墨烯配成水悬浮液；二、在搅拌条件下依次缓慢将聚乙二醇、冰醋酸和钛酸四丁酯加入到无水乙醇中配成混合液；三、取步骤一配制的氧化石墨烯水悬浮液滴加到步骤二配制的混合液中，室温下匀速搅拌，形成混合液；四、将步骤三中所得的混合液干燥，得到固态混合物；五、将步骤四中所得固态混合物放入容器中，在惰性气体保护下于煅烧，得到氧化石墨烯/二氧化钛复合光催化剂。中国专利CN1724145公开一种新颖的表面负载晶相可控纳米二氧化钛/沸石复合光催化材料及其制备方法。该材料以沸石为基体，可溶性钛盐为前驱物，采用浸溃焙烧方法制备。该方法是将不同骨架组成的沸石分子筛浸溃在含金属Ti离子的溶液中，然后蒸干、焙烧，通过改变基体沸石骨架组成达到制备锐钛矿和金红石不同晶相比例的纳米二氧化钛/沸石复合光催化复合材料、获得高的光催化性能的目的。该新型复合材料具有制备简便、成本低廉、催化活性可控以及无毒，易于回收等特点，且适合大规模生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在 于提供一种。所述碳化钨与二氧化钛复合光催化材料由碳化钨和二氧化钛组成，按质量比，碳化钨二氧化钛为(O. 0025 O. I) I。所述碳化钨与二氧化钛复合光催化材料的制备方法如下按配比将碳化钨和二氧化钛混合后研磨，即得碳化钨与二氧化钛复合光催化材料。所述研磨后最好过200目筛。所述研磨最好是先分别将碳化钨和二氧化钛研磨，过200目筛后再按配比将研磨后的碳化钨和二氧化钛混合后进行第2次研磨。与现有的复合光催化材料相比，由于本专利技术用价格相对低廉的碳化钨取代贵金属Pt与二氧化钛复合，因此具有价格低廉和原料易得等优点。由于本专利技术采用充分研磨的方法使碳化鹤和二氧化钛相互作用混合，因此工艺简单。附图说明图I为本专利技术部分实施例制备的光催化材料的XRD图谱。在图I中，横坐标为衍射角度2 Θ (° )，纵坐标为衍射强度(a. u.);曲线a为德固赛P25光催化材料，曲线b为碳化钨，曲线c为实施例2制备的光催化材料，曲线d为实施例3制备的光催化材料，曲线e为实施例4制备的光催化材料，曲线f为实施例5制备的光催化材料，曲线g为实施例6制备的光催化材料；标记$为二氧化钛，#为碳化钨。图2为本专利技术光催化材料光催化制氢催化活性图。在图2中，横坐标为反应时间(h)，纵坐标为氢气产量(μ mol)；曲线I为纯德固赛P25光催化材料，曲线2为实施例I制备的光催化材料，曲线3为实施例2制备的光催化材料，曲线4为实施例7制备的光催化材料，曲线5为实施例5制备的光催化材料，曲线6为实施例3制备的光催化材料，曲线7为实施例4制备的光催化材料。具体实施例方式以下实施例将结合附图对本专利技术作进一步的说明。实施例I (O. 25wt% WC-TiO2)将二氧化钛I. 5312g和碳化钨O. 0041g分别研磨，再分别过200目筛，再将研磨后的二氧化钛和碳化钨放入研钵中继续研磨，充分混合后过筛，所得碳化钨与二氧化钛复合光催化材料命名为O. 25wt% WC-TiO2。也可直接将二氧化钛I. 5312g和碳化鹤O. 0041g 一起放入研钵中研磨，充分混合后再过200目筛，即得碳化钨与二氧化钛复合光催化材料。二氧化钛可采用德固赛P25。实施例2 (O. 75wt% WC-TiO2)与实施例I类似，其区别在于二氧化钛为I. 5327g，碳化钨为O. 0115g，所得碳化钨与二氧化钛复合光催化材料命名为O. 75wt% WC-TiO2。实施例3 (I. Owt % WC-TiO2)与实施例I类似，其区别在于二氧化钛为I. 531 lg，碳化钨为O. 0156g，所得碳化钨与二氧化钛复合光催化材料命名为I. Owt% WC-TiO2。实施例4(1. 25wt% WC-TiO2):与实施例I类似，其区别在于二氧化钛为I. 5332g，碳化钨为O. 0192g，所得碳化钨与二氧化钛复合光催化材料命名为I. 25wt% WC-TiO2。实施例5 (I. 5wt% WC-TiO2)与实施例I类似，其区别在于二氧化钛为I. 5326g，碳化钨为O. 0230g,所得碳化钨与二氧化钛复合光催化材料命名为I. 5wt% WC-TiO2。实施例6 (IOwt % WC-TiO2):与实施例I类似，其区别在于二氧化钛为I. 5317g，碳化钨为O. 1552g，所得碳化钨与二氧化钛复合光催化材料命名为IOwt % WC-TiO2。实施例7(1. Owt % WC-自制 TiO2)I、室温下量取IOmL钛酸丁酯，缓慢滴入到35mL无水乙醇中，用磁力搅拌器强力搅拌lOmin，形成黄色澄清溶液A。2、将4mL冰醋酸和IOmL蒸馏水加入35mL无水乙醇中，剧烈搅拌，滴入I 2滴盐酸，调节pH彡3，得到溶液B。3、在剧烈搅拌下将溶液A缓慢滴入溶液B中，滴速3mL/min，滴加完毕继续搅拌O.5h后40°C水浴加热2h，得到白色凝胶。4、步骤3所得白色凝胶于80°C下烘干20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林敬东，黄勤栋，崔云鹤，闫石，廖代伟，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：