您所在的位置: 成果库 酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂及其制备与应用

酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂及其制备与应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-10-29 08:47:30

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2024-10-29 08:47:30

酸化混晶TiO 2纳米线负载型光催化剂的制备:将步骤(1)所得混晶TiO 2纳米线与过 渡金属盐加入乙醇的水溶液中,滴加硫酸水溶液,浸渍搅拌,于50~150℃进行水热反应6~ 18h,反应完成后,冷却至室温,弃去上清液,真空干燥,即得所述的酸化混晶TiO 2纳米线负 载型光催化剂;其中,所述的过渡金属盐为过渡金属Mn、Fe、Co、Ni、Cu或Zn的盐;所述过渡金 属盐以其中过渡金属的质量计为所述混晶TiO 2纳米线质量的5%~20%;

本发明提供了一种酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂,所述催化剂按如下方法制备得到:将二氧化钛P25分散于NaOH水溶液中,进行水热反应,反应完成后,滤出沉淀物并置于盐酸水溶液中浸渍酸化,之后用去离子水冲洗,于真空干燥箱内烘干,置于马弗炉中于500~600℃煅烧2~8h,得到混晶TiO2纳米线,将其与过渡金属盐加入乙醇的水溶液中,滴加硫酸水溶液,浸渍搅拌,进行水热反应,反应完成后,弃去上清液,真空干燥,即得所述催化剂;本发明催化剂可应用于工业有机废水的可见光催化氧化反应,且催化活性高,稳定性好,经济高效。

环境净化领域

空气净化:在室内空气净化方面,这种光催化剂可以有效降解空气中的挥发性有机化合物(VOCs),如甲醛、苯等有害气体。在装修后的房屋中,通过光催化反应将有害气体分解为无害的二氧化碳和水,改善室内空气质量。在工业废气处理中,也可用于处理含有有机污染物的废气。

水污染治理:对于水中的有机污染物(如染料废水、农药废水等),酸化混晶 TiO₂纳米线负载型光催化剂在光照下能够产生强氧化性的活性物质,将有机污染物氧化分解。例如,在印染厂废水处理中,可实现对染料的高效降解,降低废水的色度和化学需氧量。

能源领域

光催化制氢:利用光催化剂分解水产生氢气是一种有前景的清洁能源制备方法。酸化混晶 TiO₂纳米线负载型光催化剂由于其特殊的结构和性能,可能具有较高的光催化活性,在太阳能光催化制氢过程中,将光能转化为化学能,为未来的氢能经济提供支持。

太阳能电池辅助材料:可作为太阳能电池中的辅助材料,提高电池的光电转换效率。例如,通过改善光的吸收和电荷分离过程,增强太阳能电池的性能。

抗菌领域

医疗器械表面涂层:将光催化剂涂覆在医疗器械表面,在光照下可以产生抗菌活性,抑制细菌的生长和繁殖。例如,在医院的手术器械、牙科器械等表面应用,减少医疗器械相关感染的风险。

食品包装材料:用于食品包装材料的表面涂层,在光照条件下能够抑制包装内食品表面微生物的生长,延长食品的保质期。

浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”(2011计划)协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校,坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务,以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色,大力培养德智体美劳全面发展,富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。

将酸化混晶TiO 2纳米线负 载型光催化剂和30wt%H 2O 2水溶液加入所述有机废水中,在可见光光照条件下,温度控制在 10~30℃反应1~5h后,滤除催化剂即得到经可见光催化氧化反应处理后的废水;所述酸化 混晶TiO 2纳米线负载型光催化剂的添加质量以所述有机废水的体积计为0.2~1.5g/L;所 述H 2O 2水溶液加入所述有机废水中后,废水中H 2O 2的终浓度为5~20mmol/L。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。