[发明专利]一种可见光响应高活性TiO2

说明书

本发明属于有机化学技术领域，公开了一种可见光响应高活性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性能增强为文对象；用复分解等方法合成稀土(过渡)金属取代抗衡阳离子可见光响应HPC。用溶胶凝胶法等制备分子印迹TiO₂，经浸渍法等构筑取代Dawson结构HPC@TiO₂分子印迹可见光催化剂，用FTIR等进行表征，以可见光降解典型PPCPs对乙酰氨基苯酚、对羟基苯甲酸乙酯等为探针反应考察其光催化活性。本发明得到国家自然科学基金的支持编号51562016。

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，尤其涉及一种可见光响应高活性TiO₂复合光催化剂的制备方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：减灭药品及个人护理用品(PPCPs)潜在环境威胁的新技术日益受到重视。因具有化学稳定性高、无毒等优点，TiO₂被广泛应用于光催化降解PPCPs。然而，TiO₂存在仅能被紫外光激发，低量子效率等不足。因此，如何利用TiO₂太阳光催化降解PPCPs是亟待解决的环境材料问题。目前，采用Keggin型杂多酸化合物(Heteropoly Compounds,HPC) 改性TiO₂制备复合光催化剂被广泛用研究，充分利用HPC充当电子受体，快速转移从TiO₂导带激发出来的光生电子，加速光生电子空穴的分离，有效提高 TiO₂光催化量子效率。本方案发明了一条先合成具有可见光吸收、性能优异的 Dawson结构取代HPC可见光催化剂，再制备HPC改性TiO₂复合光催化剂的技术路线，既实现对可见光的吸收，又提高量子效率。本发明以取代Dawson结构HPC@TiO₂分子印迹可见光催化剂的结构调控与降解 PPCPs性能增强为重点，用复分解等方法合成稀土(过渡)金属取代抗衡阳离子可见光响应HPC，用溶胶凝胶法等制备分子印迹TiO₂；经浸渍法等构筑取代 Dawson结构HPC@TiO₂分子印迹可见光催化剂，用FTIR等进行表征，以可见光降解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。探索可见光响应高活性TiO₂复合光催化剂的制备方法。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的TiO₂复合光催化剂仅能被紫外光激发，存在低量子效率等不足。

解决上述技术问题的难度和意义：通过设计、逐步酸化、复分解、溶胶凝胶、浸渍法合成出新型可见光响应Dawson结构取代HPC可见光催化剂，最后制备出高活性TiO₂基复合光催化剂，高效光催化降解水体中的PPCPs有机污染物，具有重要的科研与潜在的应用价值。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种可见光响应高活性TiO₂复合光催化剂的制备方法。

本发明是这样实现的，一种可见光响应高活性TiO₂复合光催化剂的制备方法，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性能增强为文对象；用复分解等方法合成稀土(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，用FTIR等进行表征，以可见光降解典型PPCPs对乙酰氨基苯酚、对羟基苯甲酸乙酯等为探针反应考察其光催化活性。

进一步，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：