[发明专利]利用离子液体/聚苯胺制备的多孔碳负载二氧化钛复合材料及其方法和应用

权利要求书

1.一种利用离子液体/聚苯胺制备多孔碳负载二氧化钛复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，溶胶搅拌10～30min后，向其中加入占溶胶1.0wt%～8.0wt%的离子液体，0.1wt%～10.0wt%的苯胺，搅拌10～30min，混合均匀；

B、取占溶胶0.1wt%～10.0wt%的氧化剂，配成0.2wt%-0.6wt%的质子酸溶液，逐滴加入到上述步骤A所得溶胶混合物中引发苯胺聚合；滴加完毕后持续搅拌2～6h；

C、将溶胶静置陈化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；

D、碾磨后将所得复合物于氮气氛中450～850℃下煅烧30min～2h，使聚苯胺碳化，得多孔碳负载二氧化钛复合材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，溶胶搅拌15min后，向其中加入占溶胶1.5wt%的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，0.1wt%的苯胺，搅拌15min，混合均匀；

（2）取占溶胶0.2wt%的过硫酸铵，配成浓度为0.2wt%的盐酸溶液，逐滴加入上述溶胶混合物中引发苯胺聚合；滴加完毕后持续搅拌2h；

（3）将溶胶静置陈化3d后置烘箱60℃烘干；

（4）碾磨后将所得复合物于氮气氛中800℃下煅烧1h，使聚苯胺碳化，得多孔碳负载二氧化钛复合材料。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，溶胶搅拌20min后，向其中加入占溶胶3.0wt%的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，0.6wt%的苯胺，搅拌20min，混合均匀；

（2）取占溶胶0.8wt%的过硫酸铵，配成浓度为0.4wt%的盐酸溶液，逐滴加入上述溶胶混合物中引发苯胺聚合；滴加完毕后持续搅拌2h；

（3）将溶胶静置陈化3d后置烘箱60℃烘干；

（4）碾磨后将所得复合物于氮气氛中700℃下煅烧1h，使聚苯胺碳化，得多孔碳负载二氧化钛复合材料。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，溶胶搅拌20min后，向其中加入占溶胶3.0wt%的离子液体1-乙基吡啶四氟硼酸盐，0.2wt%的苯胺，搅拌20min，混合均匀；

（2）取占溶胶0.3wt%的过硫酸铵，配成浓度为0.6wt%的盐酸溶液，逐滴加入上述溶胶混合物中引发苯胺聚合；滴加完毕后持续搅拌2h；

（3）将溶胶静置陈化3d后置烘箱80℃烘干；

（4）碾磨后将所得复合物于氮气氛中600℃下煅烧1h，使聚苯胺碳化，得多孔碳负载二氧化钛复合材料。

5.如权利要求1-4任一所述的方法制备得到的多孔碳负载二氧化钛复合材料，其特征在于，二氧化钛与聚苯胺形成相互交联贯穿结构，经煅烧后多数二氧化钛沉积于聚苯胺残留的碳骨架上。

6.如权利要求5所述的多孔碳负载二氧化钛复合材料，其特征在于：复合物粒径为纳米级，在10～30nm范围内。

7.如权利要求5所述的多孔碳负载二氧化钛复合材料的应用，其特征在于：应用于废气、废水处理反应器中吸附-光催化降解污染物。