[发明专利]贵金属定向负载二氧化钛光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种贵金属定向负载二氧化钛光催化剂，是由贵金属定向沉积在二氧化钛载体上形成；二氧化钛载体为金红石相结构，具有均匀的球状形貌，表面呈开裂状，其微球直径约为10～16μm，是由长为5～8μm、直径为3～6nm的纳米线自组装形成，每根纳米线的裸露面为110晶面；贵金属为铂、金、钌、铑、银、钯中的一种或几种，负载量为二氧化钛载体质量的0～3%，贵金属以零价单质形式存在，颗粒大小为2～10nm，定向沉积在二氧化钛纳米线的110晶面上。

2.一种权利要求1所述的二氧化钛载体的制备方法，包括以下步骤：

（1）保持一定温度条件下，将含钛化合物在剧烈搅拌下逐滴加入到去离子水中，配成钛离子浓度为2.1～3.6M的溶液；

（2）将步骤（1）得到的溶液继续搅拌0.5～8小时，然后缓慢升温并在特定温度下保温搅拌得到胶状溶液；

（3）将步骤（2）所得的胶状溶液装入聚四氟乙烯内衬中，填充度40%～90%，将内衬放入不锈钢水热釜，之后放入程序控制烘箱中并在一定温度下进行热处理，得到白色沉淀物；

（4）将步骤（3）得到的白色沉淀物用去离子水洗涤数次，在烘箱中一定温度下干燥处理，最后获得由金红石相二氧化钛纳米线自组装形成的微球。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中的温度条件为0～20℃；含钛化合物为硫酸氧钛、钛酸四丁酯、四氯化钛、三氯化钛中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的温度条件为25~50℃，搅拌时间为4～8小时。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中的热处理温度为120～200 ℃，热处理时间为2～10小时。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中的干燥处理温度为40～80 ℃，干燥处理时间为5～20小时。

7.一种权利要求1所述的贵金属定向负载二氧化钛光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取0.5～2g制备好的二氧化钛载体粉末，同时按贵金属负载量为二氧化钛载体质量的0～3%的比例称取贵金属盐，然后加入到水溶液中形成悬浮液；

（2）将步骤（1）中的悬浮液在磁力搅拌器作用下剧烈搅拌2～6小时，使二氧化钛载体粉末在贵金属阳离子前驱体水溶液中均匀分散；

（3）将步骤（2）得到的悬浮液置于特定光源下，在保持剧烈搅拌的同时进行光照处理；

（4）将步骤（3）中的样品离心，洗涤数次，在烘箱中一定的温度下干燥处理。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中贵金属盐可以是氯铂酸、氯铂酸铵、氯铂酸钾、氯化铂、氯铂酸钠、氯化金、氯金酸钾、氯金酸铵、氯金酸钠、氯化铑、碘化铑、硝酸铑、氯铑酸钾、醋酸铑、硝酸银、氯化钌、碘化钌、氯钌酸钾、氯钌酸钠、氯化钯、醋酸钯、氯钯酸钾中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：二氧化钛载体粉末为0.5~2g。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：贵金属负载量为二氧化钛载体质量的0～3%。

11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中光照使用的光源为300W氙灯或主波长为254nm的杀菌紫外灯，光照处理时间为3.5～6小时。

12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中的干燥温度为40～80 ℃，干燥时间为5～20小时。