[发明专利]选择性降解邻苯二甲酸二丁酯的光电催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种选择性降解邻苯二甲酸二丁酯的光电催化剂的制备方法，首先制备TiO₂纳米管阵列并高温晶化，合成Fe(LS)₃Cl₃晶体；然后将吡咯和邻苯二甲酸二丁酯加入到盛有甲醇的烧杯中，再将TiO₂纳米管阵列浸入到上述溶液，随后迅速加入Fe(LS)₃Cl₃晶体，超声12h，即得到含有邻苯二甲酸二丁酯模板的聚吡咯/TiO₂纳米管阵列，然后置于纯水中浸泡；随后将浸泡后的聚吡咯/TiO₂纳米管阵列作为工作电极，以铂电极为辅助电极，以饱和甘汞电极为参比电极，在Na₂SO₄溶液中、恒电位下电解，以去除邻苯二甲酸二丁酯模板，即得到能识别邻苯二甲酸二丁酯的分子印迹聚吡咯/TiO₂纳米管阵列。通过本发明提供的方法制备得到的分子印迹聚吡咯/TiO₂纳米管阵对邻苯二甲酸二丁酯的降解具有很高的选择性。

技术领域

本发明涉及一种选择性降解邻苯二甲酸二丁酯的光电催化剂的制备方法，属于环境污染处理技术领域。

背景技术

邻苯二甲酸酯是一种广泛使用的塑化剂，用于改善塑料产品的柔韧性、延展性和弹性。由于邻苯二甲酸酯与塑料之间是通过物理结合，它在应用过程中很容易被释放到环境中，能再水体和土壤中被广泛发现。邻苯二甲酸酯已被证明是内分泌干扰化合物，能再生物体内累积，长期接触会对生物机体产生致畸、致癌、致突变等危害。中国国家环境监测中心，美国环境保护署和欧盟已将邻苯二甲酸酯列为优先污染物。因此，迫切需要对水体和土壤中所含的邻苯二甲酸酯进行有效的环保处理。

二氧化钛具有成本低、化学性质稳定、活性高等优点，因而利用它光催化降解污染物在环保应用上备受关注。TiO₂纳米管阵列的比表面积大，制备方法简单，高度有序的结构有利于电荷传输，有利于光生电子空穴分离，光催化性能稳定，且易于回收，因而被广泛研究，是最有前途的光催化材料之一。然而，有机物在TiO₂上的光催化降解是没有选择性的。在水体和土壤中，低浓度的有毒邻苯二甲酸酯与高浓度的其他有益有机物共存，光催化反应过程中，有益有机物因浓度高而在光催化剂表面吸附更多而更易降解，而有毒的低浓度污染物却得不到有效去除。因此，需要开发一种对邻苯二甲酸酯降解具有高选择性的光催化剂。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种选择性降解邻苯二甲酸二丁酯的光电催化剂的制备方法，解决了现有光催化剂无法高选择性地降解目标污染物、降解效率低的技术问题。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种选择性降解邻苯二甲酸二丁酯的光电催化剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备TiO₂纳米管阵列，在500℃下煅烧2h使TiO₂纳米管阵列晶化；

（2）合成Fe(LS)₃Cl₃晶体：称取适量十二烷基硫酸钠加入到已配置好的FeCl₃溶液中，搅拌2-6h，至混合溶液全部变成黄色，静置，抽滤，干燥后得到黄色的Fe(LS)₃Cl₃晶体；

（3）将吡咯和邻苯二甲酸二丁酯加入到盛有甲醇的水热釜中，再将步骤（1）所制备的TiO₂纳米管阵列浸入前述水热釜内的溶液中，随后加入步骤（2）中所制备的Fe(LS)₃Cl₃晶体，超声8-20h，即得到含有邻苯二甲酸二丁酯模板的聚吡咯/TiO₂纳米管阵列；

（4）取出步骤（3）完成后的聚吡咯/TiO₂纳米管阵列，置于纯水中浸泡，以清洗聚吡咯/TiO₂纳米管阵列中的甲醇等杂质；