温州大学瑞安研究生院刘文文获国家专利权
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龙图腾网获悉温州大学瑞安研究生院申请的专利一种制备双Z型异质结光催化剂的方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117654616B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311625595.5,技术领域涉及:B01J31/02;该发明授权一种制备双Z型异质结光催化剂的方法是由刘文文;毛志斌;叶总一;陈洁;曹宇设计研发完成,并于2023-11-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种制备双Z型异质结光催化剂的方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种制备双Z型异质结光催化剂的方法,包括将装有混合粉末状样品的皿器池放置于激光聚焦升降台上,向皿器池内注入去离子水并调节液面高度至标定高度后,采用“Z”字形扫描样品2~4次;扫描过程中保持液体高度不变;当样品由贴底沉淀状转变为悬浮状时完成激光液相烧蚀制备,之后通过XPS表征观察激光液相烧蚀制备前后过程中的Fe2p、W4f和O1s的特征峰结合能变化;通过SEM观察双Z型异质结光催化剂样品中PDI、WO3和α‑Fe2O3的表面复合情况;以及获得双Z型异质结光催化剂样品对盐酸四环素的降解率,若降解率能够达到80%以上,即证明双Z型异质结光催化剂制备成功。该方法能够防止激光液相烧蚀制备过程中产生离焦,具有操作简单、无需人为干涉和制备高效的优势。
本发明授权一种制备双Z型异质结光催化剂的方法在权利要求书中公布了:1.一种制备双Z型异质结光催化剂的方法,其特征在于,包括如下步骤: 1称取20~40mg的自组装苝酰亚胺衍生物PDI,并按质量比例2∶5称取17.1~22.8mg的三氧化钨和42.8~57.1mg的α-氧化铁,将上述三种材料放入烧杯,向烧杯中加入5~10mL去离子水,超声处理15~20min后形成均匀分散的混合溶液; 之后将烧杯中的混合溶液转移至皿器池121,在60~80℃下干燥3~5h,制备获得混合粉末状样品; 2将步骤1中装有混合粉末状样品的皿器池121放置于激光聚焦升降台11上,向皿器池121内注入去离子水并调节液面高度至标定高度,所述标定高度为4~6mm;此时,样品在皿器池121内呈贴底沉淀状,根据激光器的聚焦位置,调节激光聚焦升降台11的位置,使激光光斑能刚好聚焦于样品表面,之后将微型水位自动监测传感器122固定在皿器池121内,用于实时监测液体高度; 3设置355nm激光器的辐照参数,所述辐照参数包括:激光功率6W~10W,功率增幅为1W,扫描速度15mms~45mms,速度增幅为15mms,光斑直径大小20μm,激光能量密度范围为6.6Jmm2~33.3Jmm2; 4进行材料的激光液相烧蚀制备;启动激光器,采用“Z”字形扫描皿器池121中的样品2~4次;激光束在扫描过程中液体局部高温高压会使去离子水蒸发消耗,通过微型水位自动监测传感器122实时监测皿器池121内的液体高度,当液体高度低于标定高度时,快速开启微型水泵131,通过贴壁针管125将去离子水注入皿器池121,直至皿器池121内的液体高度达到标定高度后关闭微型水泵131; 5当皿器池121内的样品由贴底沉淀状转变为悬浮状时完成激光液相烧蚀制备,之后在60~80℃下干燥6~8h,获得PDIWO3α-Fe2O3双Z型异质结光催化剂样品; 6通过XPS表征观察激光液相烧蚀制备前后过程中的Fe2p、W4f和O1s的特征峰结合能变化;之后通过SEM观察双Z型异质结光催化剂样品中PDI、WO3和α-Fe2O3的表面复合情况; 若XPS表征的Fe2p的特征峰结合能≤710.8eV,或者W4f的特征峰结合能≤35.4eV,或者O1s的特征峰结合能≤530.1eV,或者SEM未观察到材料表面之间的复合,则需干燥样品后返回步骤2,通过改变激光器的辐照参数来重新制备双Z型异质结光催化剂样品;否则,表明双Z型异质结光催化剂样品制备完成,进入步骤7; 7配制50±1mL浓度为5~30mgL的盐酸四环素溶液,取30~50mg制备完成的双Z型异质结光催化剂样品,在暗吸附平衡后进行可见光辐照的光催化实验,通过记录紫外-可见光光度计375nm处溶液的吸光度,计算获得双Z型异质结光催化剂样品对盐酸四环素的降解率,若降解率能够达到80%以上,即证明双Z型异质结光催化剂制备成功;否则,表明制备失败。
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