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二 氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法

阅读：99发布：2020-05-12

专利汇可以提供二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开的二氧化钛 ‑三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，TiO2‑MoO3 核壳结构纳米颗粒的制备；步骤2，制备混合体系；步骤3，制备负载铂金属的混合体系；步骤4，通过还原反应得到TiO2‑MoO3/铂炭催化剂。本发明的制备方法通过结合二氧化钛和三氧化钼，制备出TiO2‑MoO3核壳结构纳米颗粒，随后与铂炭催化剂结合，得到TiO2‑MoO3/铂炭催化剂，该催化剂在空气净化性能方面明显优于单纯的光触媒介质，可广泛应用于净化室内、地下车库、隧道等有限空间的空气，明显改善其环境，步骤简单易操作，有很好的实用价值。，下面是二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，TiO2-MoO3 核壳结构纳米颗粒的制备
步骤1.1，取七钼酸铵置于去离子水中，搅拌至完全溶解，得到七钼酸铵水溶液；
步骤1.2，取TiO2粉末置于步骤1.1的七钼酸铵水溶液中，超声分散至混合均匀，随后移入敞口的圆底烧瓶中水浴加热、蒸发浓缩，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液；
步骤1.3，将步骤1.2的TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液涂覆在干净的玻璃基板上，置于烤箱中烘干，随后冷却至室温，刮下玻璃基板的涂层，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒；
步骤2，取步骤1中的TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭和表面活性剂加入纯化水中，超声搅拌至混合均匀，得到混合体系；
步骤3，向步骤2所述的混合体系体中加入氯铂酸，得到负载铂金属的混合体系；
步骤4，在步骤3的负载铂金属的混合体系中加入依次甲酸钠、甲醛进行还原反应，反应完成后水洗沉淀物，即得到TiO2-MoO3/铂炭催化剂。
2.根据权利要求1所述的二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂，其特征在于，所述步骤1.1中七钼酸铵水溶液的质量浓度为1-10mg/mL 。
3.根据权利要求1所述的二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂，其特征在于，所述步骤1.2中TiO2粉末为TiO2 P25粉末，且七钼酸铵水溶液中n(Mo)与TiO2粉末n(Ti)的摩尔比为8:1。
4.根据权利要求1所述的二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂，其特征在于，所述步骤1.2中水浴加热温度为80℃-100℃，加热时间1-3h。
5.根据权利要求1所述的二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂，其特征在于，所述步骤1.3中涂覆的方法为旋转涂覆法。
6.根据权利要求1所述的二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂，其特征在于，所述步骤1.3中烘干温度为110℃-120℃，烘干时间3-4h。
7.根据权利要求1-6任意一个所述的二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂，其特征在于，所述步骤2中TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒与活性炭的质量比为1:30-50；表面活性剂的质量为TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭与纯化水总质量的0.5-0.8％，表面活性剂具体为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。
8.根据权利要求7所述的二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂，其特征在于，所述超声搅拌时间为25-35min。
9.根据权利要求1所述的二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂，其特征在于，所述步骤4中负载铂金属的混合体系中负载铂金属、甲酸钠和甲醛的质量为10:1-1.5:1-1.5。

说明书全文

二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于铂炭催化剂制备方法技术领域，具体涉及一种二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法。

背景技术

[0002] 光触媒是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围的氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。光触媒几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应，亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成。在诸多的光触媒中二氧化钛和三氧化钼的性能尤为优良，它们均能在太阳光或室内荧光灯的照射下能产生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空气净化的作用，但是其分别单独使用时，存在空气净化缓慢、净化后空气质量差的问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法，解决了现有光触媒二氧化钛和三氧化钼，单独使用时净化空气质量差、净化速度缓慢的问题。

[0004] 本发明所采用的技术方案是，二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法，包括以下步骤：

[0005] 步骤1，TiO2-MoO3 核壳结构纳米颗粒的制备

[0006] 步骤1.1，取七钼酸铵置于去离子水中，搅拌至完全溶解，得到七钼酸铵水溶液；

[0007] 步骤1.2，取TiO2粉末置于步骤1.1的七钼酸铵水溶液中，超声分散至混合均匀，随后移入敞口的圆底烧瓶中水浴加热、蒸发浓缩，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液；

[0008] 步骤1.3，将步骤1.2的TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液涂覆在干净的玻璃基板上，置于烤箱中烘干，随后冷却至室温，刮下玻璃基板的涂层，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒；

[0009] 步骤2，取步骤1中的TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭和表面活性剂加入纯化水中，超声搅拌至混合均匀，得到混合体系；

[0010] 步骤3，向步骤2所述的混合体系体中加入氯铂酸，得到负载铂金属的混合体系；

[0011] 步骤4，在步骤3的负载铂金属的混合体系中加入依次甲酸钠、甲醛进行还原反应，反应完成后水洗沉淀物，即得到TiO2-MoO3/铂炭催化剂。

[0012] 本发明的特征还在于，

[0013] 步骤1.1中七钼酸铵水溶液的质量浓度为1-10mg/ml。

[0014] 步骤1.2中TiO2粉末为TiO2P25粉末，且七钼酸铵水溶液中n(Mo)与TiO2粉末n(Ti)的摩尔比为8:1。

[0015] 步骤1.2中水浴加热温度为80℃-100℃，加热时间1-3h。

[0016] 步骤1.3中涂覆的方法为旋转涂覆法。

[0017] 步骤1.3中烘干温度为110℃-120℃，烘干时间3-4h。

[0018] 步骤2中TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒与活性炭的质量比为1:30-50；表面活性剂的质量为TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭与纯化水总质量的0.5-0.8％，表面活性剂具体为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。

[0019] 超声搅拌时间为25-35min。

[0020] 步骤4中负载铂金属的混合体系中负载铂金属、甲酸钠和甲醛的质量为10:1-1.5:1-1.5。

[0021] 本发明的有益效果是：本发明二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法通过结合二氧化钛和三氧化钼，制备出TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒，随后与铂炭催化剂结合，得到TiO2-MoO3/铂炭催化剂，该催化剂在空气净化性能方面明显优于单纯的光触媒介质，可广泛应用于净化室内、地下车库、隧道等有限空间的空气，明显改善其环境，步骤简单易操作，有很好的实用价值。

具体实施方式

[0022] 下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0023] 本发明二氧化钛-三氧化钼/铂炭催化剂的制备方法，包括以下步骤：

[0024] 步骤1，TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒的制备

[0025] 步骤1.1，取七钼酸铵置于去离子水中，搅拌至完全溶解，得到质量浓度为1-10mg/ml的七钼酸铵水溶液；

[0026] 步骤1.2，取TiO2P25粉末置于步骤1.1的七钼酸铵水溶液中，超声分散至混合均匀，随后移入敞口的圆底烧瓶中在温度为80℃-100℃水浴加热1-3h、蒸发浓缩，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液；其中七钼酸铵水溶液中n(Mo)与TiO2粉末n(Ti)的摩尔比为8:1。

[0027] 步骤1.3，将步骤1.2的TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液通过旋转涂覆法涂覆在干净的玻璃基板上，置于烤箱中在温度为110℃-120℃烘干3-4h，随后冷却至室温，刮下玻璃基板的涂层，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒；

[0028] 步骤2，取步骤1中的TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭和表面活性剂加入纯化水中，超声搅拌25-35min至混合均匀，得到混合体系；其中TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒与活性炭的质量比为1:30-50；表面活性剂的质量为TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭与纯化水总质量的0.5-0.8％，表面活性剂具体为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。

[0029] 步骤3，向步骤2所述的混合体系体中加入氯铂酸，得到负载铂金属的混合体系；

[0030] 步骤4，在步骤3的负载铂金属的混合体系中加入依次甲酸钠、甲醛进行还原反应，反应完成后水洗沉淀物，即得到TiO2-MoO3/铂炭催化剂，其中负载铂金属的混合体系中负载铂金属、甲酸钠和甲醛的质量为10:1-1.5:1-1.5。

[0031] 本发明的制备方法通过结合二氧化钛和三氧化钼，制备出TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒，随后与铂炭催化剂结合，得到TiO2-MoO3/铂炭催化剂，该催化剂在空气净化性能方面明显优于单纯的光触媒二氧化钛或三氧化钼，可广泛应用于净化室内、地下车库、隧道等有限空间的空气，明显改善其环境，步骤简单易操作，有很好的实用价值。

[0032] 实施例1

[0033] (1)TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒的制备

[0034] 取七钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O置于去离子水中，搅拌至完全溶解，得到质量浓度为1mg/ml的七钼酸铵水溶液；随后将取TiO2P25粉末置于七钼酸铵水溶液中，超声分散至混合均匀，随后移入敞口的圆底烧瓶中在温度为80℃时水浴加热1.2h、蒸发浓缩，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液，其中七钼酸铵水溶液中n(Mo)与TiO2粉末n(Ti)的摩尔比为8:1；将TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液通过旋转涂覆法涂覆在干净的玻璃基板上，置于烤箱中在温度为110℃时烘干3h，随后冷却至室温，刮下玻璃基板的涂层，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒。

[0035] (2)取TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠加入纯化水中，超声搅拌25min至混合均匀，得到混合体系；其中TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒与活性炭的质量比为1:30；十二烷基苯磺酸钠的质量为TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭与纯化水总质量的0.5％。

[0036] (3)向混合体系体中加入氯铂酸，得到负载铂金属的混合体系；随后向负载铂金属的混合体系中加入依次甲酸钠、甲醛进行还原反应，反应完成后水洗沉淀物，即得到TiO2-MoO3/铂炭催化剂；其中负载铂金属的混合体系中负载铂金属、甲酸钠和甲醛的质量为10:1:1。

[0037] 实施例2

[0038] (1)TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒的制备

[0039] 取七钼酸铵置于去离子水中，搅拌至完全溶解，得到质量浓度为5mg/ml的七钼酸铵水溶液；随后将取TiO2P25粉末置于七钼酸铵水溶液中，超声分散至混合均匀，随后移入敞口的圆底烧瓶中在温度为90℃时水浴加热2h、蒸发浓缩，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液，其中七钼酸铵水溶液中n(Mo)与TiO2粉末n(Ti)的摩尔比为8:1；将TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液通过旋转涂覆法涂覆在干净的玻璃基板上，置于烤箱中在温度为115℃时烘干3.5h，随后冷却至室温，刮下玻璃基板的涂层，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒。

[0040] (2)取TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭和表面活性剂十二烷基磺酸钠加入纯化水中，超声搅拌30min至混合均匀，得到混合体系；其中TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒与活性炭的质量比为1:40；十二烷基磺酸钠的质量为TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭与纯化水总质量的0.6％。

[0041] (3)向混合体系体中加入氯铂酸，得到负载铂金属的混合体系；随后向负载铂金属的混合体系中加入依次甲酸钠、甲醛进行还原反应，反应完成后水洗沉淀物，即得到TiO2-MoO3/铂炭催化剂；其中负载铂金属的混合体系中负载铂金属、甲酸钠和甲醛的质量为10:1.2:1.4。

[0042] 实施例3

[0043] (1)TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒的制备

[0044] 取七钼酸铵置于去离子水中，搅拌至完全溶解，得到质量浓度为10mg/ml的七钼酸铵水溶液；随后将取TiO2P25粉末置于七钼酸铵水溶液中，超声分散至混合均匀，随后移入敞口的圆底烧瓶中在温度为100℃时水浴加热3h、蒸发浓缩，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液，其中七钼酸铵水溶液中n(Mo)与TiO2粉末n(Ti)的摩尔比为8:1；将TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒胶体溶液通过旋转涂覆法涂覆在干净的玻璃基板上，置于烤箱中在温度为120℃时烘干4h，随后冷却至室温，刮下玻璃基板的涂层，得到TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒。

[0045] (2)取TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠加入纯化水中，超声搅拌35min至混合均匀，得到混合体系；其中TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒与活性炭的质量比为1:50；十二烷基苯磺酸钠的质量为TiO2-MoO3核壳结构纳米颗粒、活性炭与纯化水总质量的0.8％。

[0046] (3)向混合体系体中加入氯铂酸，得到负载铂金属的混合体系；随后向负载铂金属的混合体系中加入依次甲酸钠、甲醛进行还原反应，反应完成后水洗沉淀物，即得到TiO2-MoO3/铂炭催化剂；其中负载铂金属的混合体系中负载铂金属、甲酸钠和甲醛的质量为10:1.5:1.5。

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