[发明专利]聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将介孔单晶二氧化钛微球加入到盐酸溶液中进行超声分散，然后在搅拌下加入苯胺，得到苯胺-介孔单晶二氧化钛微球混合液；

S2：将过硫酸铵与盐酸溶液的混合物加入到步骤S1所得苯胺-介孔单晶二氧化钛微球混合液中，搅拌，得到聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球；

所述步骤S1中，所述介孔单晶二氧化钛微球与苯胺的摩尔比为20～80∶1，所述介孔单晶二氧化钛微球与盐酸溶液的质量体积比为10mg～20mg∶1ml；所述步骤S2中过硫酸铵与步骤S1中苯胺的摩尔比为1∶1～1.2；所述步骤S2中，所述过硫酸铵与盐酸溶液的混合物中过硫酸铵的浓度为1.5mg/ml～3.0mg/ml；

步骤S1和步骤S2中，所用盐酸溶液的浓度为0.8mol/L～1.2mol/L；

所述介孔单晶二氧化钛微球由以下方法制备得到：

（1）将F127、盐酸、水、冰醋酸和四氢呋喃混合均匀，加入钛酸四丁酯，搅拌，得到混合物；

（2）将步骤（1）中得到的混合物依次在40℃～60℃下反应18h～20h、70℃～90℃下反应18h～20h；

（3）将步骤（2）中得到的反应产物依次在氮气气氛下于350℃～400℃烧结2h～3h、在空气中于400℃～450℃烧结3h～4h，得到介孔单晶二氧化钛微球；

所述聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球包括聚苯胺和介孔单晶二氧化钛微球，所述聚苯胺通过苯胺的氧化聚合作用吸附在所述介孔单晶二氧化钛微球表面；所述介孔单晶二氧化钛微球由孔状结构的单晶二氧化钛组成；所述孔状结构的单晶二氧化钛为锐钛矿晶型二氧化钛；所述聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球具有双峰孔道结构，孔径分别为10nm～15nm和30nm～40nm。

2.根据权利要求1所述的聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述搅拌在冰水浴中进行，所述搅拌的时间为1h～2h；所述步骤S2中，所述搅拌在冰水浴中进行，所述搅拌的时间为4h～6h；

所述制备方法还包括后处理步骤：将所述聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球进行减压抽滤分离，然后分别用乙醇和水清洗，再于50℃～60℃下干燥，得到聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球纯品。

3.根据权利要求1中所述的聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球的制备方法，其特征在于，所述介孔单晶二氧化钛微球的制备步骤（1）中，所述F127、盐酸、水、冰醋酸、四氢呋喃和钛酸四丁酯的用量比为1.6g～1.8g∶2.0g～2.5g∶0.1g～0.3g∶2.0g～2.5g∶30ml～40ml∶3.4g～3.6g。

4.一种如或权利要求1至3中任一项所述制备方法制得的聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球在光催化降解染料中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：将聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球加入到含染料分子的溶液中进行光催化降解反应，完成对含染料分子的溶液的处理。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述聚苯胺修饰的介孔单晶二氧化钛微球的添加量为1g/L～2g/L；所述含染料分子的溶液中染料分子的浓度为10mg/L～20mg/L。