[发明专利]可见光活化的氧化亚铜/二氧化钛纳米复合光催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种可见光活化的氧化亚铜/二氧化钛纳米复合光催化剂的制备方法，其特征在于以下步骤：

1)二氧化钛纳米管电极的制备：首先将钛片预处理，之后采用恒电流阳极氧化法，以金属钛片为阳极，铂片为阴极；电解液是由氢氟酸组成，其中电解液中氟离子的浓度为0.05wt％-1.0wt％；用铜丝做导线将两极连接在直流稳压电源上，阳极氧化电压为20V电压，氧化时间为30分钟，电解液的温度为20℃；将制备好的钛片放在马弗炉中，500℃下煅烧1小时，自然冷却后，即制成了结构均匀的二氧化钛纳米管电极，晶体沿着<101>晶面的方向择优生长；

所述的钛片预处理包括：在使用钛片之前，先将钛片切割成20mm×40mm的片状，依次用240#、400#、800#和1500#金刚砂纸打磨，用去离子水清洗，之后放置于体积比为1∶4∶5的氢氟酸，硝酸和去离子水混合溶液中刻蚀40秒，再分别经乙醇和去离子水超声清洗20分钟。

2)配置摩尔浓度为0.05mol/L的硫酸铜溶液：将上述制备好的二氧化钛纳米管电极放置在已经配制好的摩尔浓度为0.05mol/L的硫酸铜溶液中浸渍24小时，使硫酸铜溶液与二氧化钛纳米管电极充分的接触吸附。

3)制备氧化亚铜/二氧化钛纳米复合光催化剂：向上述反应体系中加入空穴捕捉剂，其体积百分比浓度为5％，使用磷酸盐磷酸盐缓冲溶液调节溶液的pH值为6；在惰性气体保护下搅拌，高压汞灯照射下，光还原沉积40分钟，光源离反应器的距离为15cm，便得到了氧化亚铜/二氧化钛纳米复合光催化剂；空穴捕捉剂是甲醇或异丙醇；

将上述复合光催化剂取出，用去离子水清洗，最后，置于60℃的真空干燥箱中干燥2小时，冷却至室温，备用。

2.根据权利要求1所述的复合光催化剂的制备方法，其特征还在于：在恒电流阳极氧化过程中，阳极氧化电压和时间为先在0-20V下氧化5分钟，然后电压稳定在20V，继续氧化25分钟。

3.根据权利要求1所述的复合光催化剂的制备方法，其特征还在于：所使用的惰性气体为氮气。

4.根据权利要求1所述的复合光催化剂的制备方法，其特征还在于：采用的磷酸盐缓冲溶液由是摩尔浓度为1mol/L的磷酸氢二钾13.2mL和1mol/L的磷酸二氢钾86.8mL组成。

5.根据权利要求1所述的复合光催化剂的制备方法，其特征还在于：所述的空穴捕捉剂的体积用量与硫酸铜溶液的体积用量之比为1∶20。

6.权利要求1所述复合光催化剂的应用，其特征在于：

光催化实验是在一个玻璃石英反应器中进行的，使用500W的氙灯作为光源，用滤光镜滤去波长为410nm以下的紫外光；不断的通入循环水保持催化体系的温度为恒温；光催化反应时，容器底部加以磁力搅拌，催化剂与溶液接触的面积大约为6cm2，降解对氯苯酚等有机物，用721型分光光度计测定溶液的吸光度来检测溶液浓度的变化，氙灯离反应器的距离为15cm；所述的有机污染物是染料和酚类。