[发明专利]一种石墨烯-Nb掺杂TiO2纳米管异质结构光催化剂制备方法在审
| 申请号： | 201810920582.3 | 申请日： | 2018-08-14 |
| 公开（公告）号： | CN109046314A | 公开（公告）日： | 2018-12-21 |
| 发明（设计）人： | 赵洪力;晏伟静;牛孝友;王立坤;邱茹蒙;付晨;杨静凯 | 申请（专利权）人： | 燕山大学 |
| 主分类号： | B01J23/20 | 分类号： | B01J23/20;B01J35/10;C02F1/30;C02F101/36;C02F101/38 |
| 代理公司： | 北京挺立专利事务所(普通合伙) 11265 | 代理人： | 刘阳 |
| 地址： | 066000 河北*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种石墨烯‑Nb掺杂TiO2纳米管异质结构光催化剂制备方法，光催化剂在可见光区响应，属于光催化技术领域。其制备步骤如下：以异丙醇为溶剂，钛酸四丁酯为前驱体，用溶剂热法制备铌表面修饰的负载型纳米二氧化钛催化剂；然后与氧化石墨烯在碱性水热过程中耦合形成还原石墨烯薄片均匀负载被铌表面修饰的二氧化钛纳米管的复合材料，即石墨烯‑Nb掺杂TiO2纳米管异质结构光催化剂。本发明中，通过对TiO2进行掺杂、构造管状结构与复合石墨烯的共修饰策略，使得制备的光催化剂具有较宽的可见光光谱响应范围，丰富的表面活性位点及较高的电荷分离能力，光催化降解效率达到95.2％，具有良好的工业应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 光催化剂 石墨烯 制备 异质结构 掺杂 表面修饰 负载型纳米二氧化钛 二氧化钛纳米管 电荷分离能力 光催化降解 可见光光谱 氧化石墨烯 钛酸四丁酯 表面活性 复合石墨 工业应用 管状结构 均匀负载 可见光区 耦合 复合材料 光催化 碱性水 前驱体 热过程 异丙醇 用溶剂 响应 溶剂 位点 催化剂 修饰 还原 | ||
【主权项】：
1.一种石墨烯‑Nb掺杂TiO2纳米管异质结构光催化剂制备方法，光催化剂在可见光区响应，其制备步骤如下：以异丙醇为溶剂，钛酸四丁酯为前驱体，用溶剂热法制备铌表面修饰的负载型纳米二氧化钛催化剂；然后与氧化石墨烯在碱性水热过程中耦合形成还原石墨烯薄片均匀负载被铌表面修饰的二氧化钛纳米管的复合材料，即石墨烯‑Nb掺杂TiO2纳米管异质结构光催化剂。
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- 栾景飞;李妍妍;陈标杭 - 南京大学
- 2014-12-26 - 2018-07-27 - B01J23/20
- 本发明通过固相反应‑流变相法制备新型粉末催化材料Tb3‑xPrxNbO7(0.5≤x≤1)；采用直接复合煅烧法制备Tb3‑xPrxNbO7(0.5≤x≤1)‑沸石复合多孔纳米催化材料，沸石粒径为0.06‑2微米，Tb3‑xPrxNbO7(0.5≤x≤1)包裹后粒径为0.09‑1.3微米；利用直接溶胶凝胶法制备光电极Tb3‑xPrxNbO7(0.5≤x≤1)。在上述材料应用中，通过光源和光催化材料构成的反应系统降解废水中的有机污染物毒死蜱、亚甲基蓝、磺胺甲恶唑等，光源为氙灯，安装截止滤光片(λ＞420nm)，采用磁力搅拌，使光催化剂均匀分布在水溶液内，并同时采用充氧曝气；整个光照反应在密闭不透光的环境下进行。此外，使用Tb3‑xPrxNbO7(0.5≤x≤1)粉末为催化剂，或分别负载Pt、NiO和RuO2辅助催化剂，光源为氙灯或高压汞灯，在密闭的由多个阀门控制的玻璃管路内部照明反应器内进行分解水制取氢气。
- Y3-xNdxNbO7-沸石复合多孔纳米催化材料的制备及应用-201410841665.5
- 栾景飞;李妍妍;胡文华 - 南京大学
- 2014-12-26 - 2018-07-27 - B01J23/20
- 新型纳米结构材料，Y3‑xNdxNbO7(0.5≤x≤1)粒径为0.15～0.3微米，Y3‑xNdxNbO7(0.5≤x≤1)、Y3‑xNdxNbO7(0.5≤x≤1)‑沸石复合材料粒径为0.2～0.4微米，及Y3‑xNdxNbO7(0.5≤x≤1)/氢桥混配物复合修饰光电极。新型催化材料的应用，利用Y3‑xNdxNbO7(0.5≤x≤1)、Y3‑xNdxNbO7(0.5≤x≤1)‑沸石复合材料作为光催化剂，在可见光条件下降解被污染水体中有机污染物(包括辛硫磷(C12H15N2O3PS))、亚甲基兰(C16H18ClN3S)、磺胺甲恶唑(C10H11N3O3S)等，光源为氙灯，采用截止滤光片(λ＞420nm)；在可见光或紫外光条件下分解水制氢，催化剂粉末表面或分别负载Pt、NiO和RuO2辅助催化剂，光源为氙灯或高压汞灯，采用截止滤光片(λ＞420nm或λ＞390nm)。催化剂粉末均匀分布在水溶液内，整个光照反应在密闭不透光的环境下进行。
- 一种ZnAl-LDO@Nb2O5光催化材料的制备方法-201510768831.8
- 黄改玲;张永辉;蒋玲;陈俊利;巩飞龙;孙迎迎;王东;周婧 - 郑州轻工业学院
- 2015-11-12 - 2018-07-06 - B01J23/20
- 本发明公开了一种ZnAl‑LDO@Nb2O5光催化材料的制备方法以Nb2O5·nH2O微球为核，采用原位生长的方法，以尿素作为沉淀剂得到ZnAl‑LDH@Nb2O5·nH2O前驱体，前驱体在400℃煅烧得到ZnAl‑LDO@Nb2O5光催化材料。该光催化材料表面的LDO能够吸附阴离子染料，弥补了单一Nb2O5催化剂在弱酸性、中性和碱性条件下不能够吸附阴离子染料的缺陷，因此使其在pH>5的条件下能够降解阴离子染料，比如刚果红，从而拓展了Nb2O5催化剂的应用。
- Tb3-xPrxTaO7-沸石分子筛复合多孔纳米催化材料制备及应用-201410841664.0
- 栾景飞;胡文华;李妍妍 - 南京大学
- 2014-12-26 - 2018-06-12 - B01J23/20
- 催化剂Tb3‑xPrxTaO7(0.5≤x≤1)、Tb3‑xPrxTaO7(0.5≤x≤1)‑沸石分子筛复合多孔纳米催化材料及Tb3‑xPrxTaO7(0.5≤x≤1)新型光电极；通过Tb3‑xPrxTaO7(0.5≤x≤1)粉末为催化剂，或分别负载Pt、NiO和RuO2辅助催化剂，或以Tb3‑xPrxTaO7(0.5≤x≤1)‑沸石分子筛复合多孔纳米催化材料为催化剂，光源为氙灯或高压汞灯，在密闭的由多个阀门控制的玻璃管路内部照明反应器内降解废水中的有机污染物亚甲基兰、磺胺甲恶唑和乐果等以及分解水制取氢气。
- 一种失活钒钛钨系脱硝催化剂的回收方法-201710738727.3
- 王光应;刘江峰;徐辉 - 安徽元琛环保科技股份有限公司
- 2017-08-24 - 2017-12-22 - B01J23/20
- 一种废旧钒钛钨系脱硝催化剂的回收再利用方法，包括如下步骤，(1)预处理；(2)回收钒将上述预处理催化剂活化后，浸渍于碳酸氢钠溶液中，加入氯酸钾，处理得五氧化二钒；(3)钙化、浸酸；(4)回收钛上述滤液调至弱碱性，加入MgCl2，搅拌，过滤得TiO2；(5)失活脱硝催化剂再生上述滤液添加含氧酸盐，得再生混合溶液，将失活脱硝催化剂浸入上述再生混合溶液中，干燥、焙烧，失活脱硝催化剂再生。与现有技术相比，本发明具有以下优点回收五氧化二钒和二氧化钛，回收过程中的滤液再加入含氧酸盐制备成新的失活脱硝催化剂清洗液，从而在实现废旧催化剂有效成分和清洗残液的回收再利用。
- 水溶性铌组合物及其制备方法和用途-201610403077.2
- 郭勇;刘颖;高岚;刘金胜;李宝石;蔺建民 - 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
- 2016-06-08 - 2017-12-15 - B01J23/20
- 本发明涉及催化化学领域，公开了一种水溶性铌组合物及其制备方法和用途。所述水溶性铌组合物含有摩尔比为11.7‑100.01‑30的铌离子、柠檬酸型离子和铵离子。制备水溶性铌组合物的方法包括将铌源与氢氟酸接触反应，直至反应体系变得澄清；将得到的澄清液与碱性物质接触，再将接触后得到的固相在溶剂的存在下与柠檬酸混合，直至混合体系变得澄清，其中，相对于每摩尔的铌元素，柠檬酸的用量为1.7‑10mol。此外，本发明还公开了由上述方法制得的水溶性铌组合物以及所述水溶性铌组合物在制备含铌催化剂中的用途。本发明通过简单的工艺制得了适用于制备含铌催化剂的水溶性铌组合物，制备过程简单且产品质量好。
- 水溶性铌组合物及其制备方法和用途-201610403142.1
- 郭勇;刘颖;高岚;刘金胜;李宝石;蔺建民 - 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
- 2016-06-08 - 2017-12-15 - B01J23/20
- 本发明涉及催化化学领域，公开了一种水溶性铌组合物及其制备方法和用途。所述水溶性铌组合物含有摩尔比为12.5‑15的铌离子和苹果酸型离子。制备水溶性铌组合物的方法包括将铌源与氢氟酸接触反应，直至反应体系变得澄清；将得到的澄清液与碱性物质接触，再将接触后得到的固相在溶剂的存在下与苹果酸混合，直至混合体系变得澄清，其中，相对于每摩尔的铌元素，苹果酸的用量为2.5‑15mol。此外，本发明还公开了由上述方法制得的水溶性铌组合物以及所述水溶性铌组合物在制备含铌催化剂中的用途。本发明通过简单的工艺制得了适用于制备含铌催化剂的水溶性铌组合物，制备过程简单且产品质量好。
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