[发明专利]一种可见光响应高活性TiO2

权利要求书

1.一种可见光响应高活性TiO₂复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述可见光响应高活性TiO₂复合光催化剂的制备方法以取代Dawson结构HPC@TiO₂分子印迹可见光催化剂的结构调控与降解PPCPs性能增强为对象；用复分解方法合成稀土或过渡金属取代抗衡阳离子可见光催化剂；用溶胶凝胶法制备分子印迹TiO₂，经浸渍法构筑取代Dawson结构HPC@TiO₂分子印迹可见光催化剂，进行表征，以可见光降解典型PPCPs对乙酰氨基苯酚、对羟基苯甲酸乙酯为探针反应考察其光催化活性；

所述可见光响应高活性TiO₂复合光催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)通过逐步酸化法合成Dawson结构磷钨酸，先将90-120mmol的钨酸钠、浓磷酸按n(H₃PO₄)/n(Na₂WO₄·2H₂O) ＝3-6依次加入100mL的去离子沸水中，置于三口烧瓶中，进行回流反应6-12h，反应结束后，冷却至室温，再加入20-40g的KCl进行沉淀，过滤沉淀物并真空干燥过夜，然后溶于去离子水中，加入15-20mL的浓盐酸，分两次用30-40mL的乙醚提取游离杂多酸；随后将分离出的油状醚化物在热水浴中分解，真空干燥后得到H₆P₂W₁₈O₆₂·13H₂O；

(2)取代Dawson结构M_xP₂W₁₈O₆₂·nH₂O的制备；先将1-2mm_ol的H₆P₂W₁₈O₆₂·13H₂O溶解于20-30mL无水乙醇和5-10mL水的混合溶剂中；同时将2-12mmol的金属硝酸盐溶解在30mL的去离子水中，然后在剧烈搅拌下，将其缓慢加入到Dawson结构磷钨酸溶液中，立即形成沉淀物，在35℃下连续搅拌反应，反应结束后再将溶液缓慢蒸发至干，真空干燥过夜，得到M_xP₂W₁₈O₆₂·nH₂O；

(3)采用溶胶凝胶法制备PPCPs分子印迹TiO₂，先将4-10mmol的PPCPs模板剂、10mL钛酸四丁酯、5mL冰醋酸依次溶于20mL的无水乙醇中；在室温下剧烈搅拌1-2h后，在磁力搅拌下，将5-10mL水与20mL无水乙醇的混合溶剂滴加至上述溶液中；搅拌反应毕，得到浅黄色溶胶；室温下老化12-48h，然后进行干燥，使水和乙醇蒸发，得干凝胶，研磨后在空气气氛中进行热处理，制备出分子印迹TiO₂；

(4)取代Dawson结构HPC@TiO₂分子印迹可见光催化剂制备，先将0.001-0.05g的取代Dawson结构HPC溶解在20mL无水乙醇与5-10mL水的混合溶剂中，调节好pH值，再加入0.95-0.999g分子印迹TiO₂，将悬浮液50℃下进行搅拌，结束后将溶剂蒸发至干；然后真空下干燥过夜，空气中进行热处理后，获得TiO₂复合光催化剂；

所述取代Dawson结构M_xP₂W₁₈O₆₂·nH₂O，M＝La,Ce,Fe,Cu,Co,Ag,x＝2或3或6。

2.一种由权利要求1所述可见光响应高活性TiO₂复合光催化剂的制备方法得到的复合光催化剂，其特征在于，所述复合光催化剂的光吸收阀值440-520nm。