[发明专利]一种氟硼吡咯掺杂二氧化钛光催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种氟硼吡咯掺杂二氧化钛光催化剂及其制备方法和应用。包括以下步骤：将去离子水、冰醋酸、无水甲醇和氟硼吡咯混合均匀，然后逐滴缓慢加入钛酸异丙酯的甲醇溶液，充分搅拌1‑2h，防止钛盐水解的过快而团聚，得混合液；将混合液置于水热釜中，于140‑160℃下反应6‑7h，所得产物抽滤，洗涤，真空干燥。本发明制备过程简单，提高了光催化过程中可见光的利用率。

技术领域

本发明涉及一种二氧化钛光催化剂，特别涉及一种氟硼吡咯掺杂二氧化钛光催化剂。

背景技术

随着染料合成、印染等工业废水的不断排放和各种染料的不断使用，进入环境的染料数量不断增加，含有有机染料的污水具有水量大、分布面广、水质变化放大、有机毒物含量高、成分复杂难降解等特点。以二氧化钛为主导的半导体光催化氧化正日益引起人们的重视。

二氧化钛，因其具有强氧化能力、无毒、强抗腐蚀性等性能，而在光催化降解有机污染物的方面具有很大的应用潜力。但是二氧化钛光响应范围较窄，光生电子和空穴易复合，可见光利用效率低，一直制约着其光催化活性，所以近些年研究致力于提高二氧化钛的光催化活性。为了提高光催化效率很大程度上取决于光催化剂的掺杂。在二氧化钛光催化剂的掺杂制备过程中，催化剂的掺杂和制备条件非常重要的，制备过程影响着后期光催化降解的效果，而催化剂的掺杂成分极大地影响着光催化的效率以及对可见光的利用率。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种可提高可见光(420-780nm)下光催化效率的氟硼吡咯掺杂的二氧化钛光催化剂。

本发明的另一目的是提供一种氟硼吡咯掺杂的二氧化钛光催化剂的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种氟硼吡咯掺杂的二氧化钛光催化剂在可见光下降解有机污染物中的应用。

本发明采用的技术方案如下：一种氟硼吡咯掺杂二氧化钛光催化剂，包括如下步骤：

1)将去离子水、冰醋酸、无水甲醇和氟硼吡咯混合均匀，然后逐滴缓慢加入钛酸异丙酯的甲醇溶液，充分搅拌1-2h，防止钛盐水解的过快而团聚，得混合液；

2)将混合液置于水热釜中，于140-160℃下反应6-7h，所得产物抽滤，洗涤，真空干燥。

上述的一种氟硼吡咯掺杂二氧化钛光催化剂，去离子水和无水甲醇的体积比为1：1。

上述的一种氟硼吡咯掺杂二氧化钛光催化剂，所述的钛酸异丙酯的甲醇溶液的浓度，按体积百分比为15-25％。

上述的一种氟硼吡咯掺杂二氧化钛光催化剂，按摩尔比，氟硼吡咯：钛酸异丙酯＝100：0.10-0.15。

上述的氟硼吡咯掺杂二氧化钛光催化剂在可见光下降解有机污染物中的应用。方法如下；于含有有机污染物的废水中，加入上述的氟硼吡咯掺杂二氧化钛光催化剂，在可见光下降解2-3h。优选的，所述的有机污染物是罗明丹B。

本发明的有益效果是：本发明，制备过程简单。提出了一种新的二氧化钛掺杂成分。提高了光催化过程中可见光的利用率。

附图说明

图1是本发明氟硼吡咯掺杂的二氧化钛光催化剂降解率与二氧化钛p25降解率对比示意图。

具体实施方式

实施例1氟硼吡咯掺杂的二氧化钛光催化剂

方法如下：

1)取6ml去离子水、0.6ml冰醋酸、6ml无水甲醇和5mg氟硼吡咯混合均匀，然后逐滴缓慢加入体积百分浓度为20％的钛酸异丙酯的甲醇溶液12ml，充分搅拌1-2h，防止钛盐水解的过快而团聚，得混合液；