[发明专利]一种含羧基共轭微孔聚合物/TiO2

说明书

本发明属于TiO₂复合材料技术领域，公开了一种含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料的制备方法，包括：制备含羧基共轭微孔聚合物；制备含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料：将制备的含羧基共轭微孔聚合物与TiO₂纳米粒子依次放入烧杯中，滴加甲苯，用保鲜膜将烧杯密封，并将密封后的烧杯放入超声波清洗器中震荡混合，获得混合溶液C；将烧杯置于磁力搅拌器上，进行混合溶液C的剧烈搅拌；将烧杯中的混合溶液C至于聚四氟乙烯密闭反应釜中，反应得到混合物D；冷却并过滤混合物D，得到含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料；综上，以物理共混的方式，将共轭微孔聚合物包覆在TiO₂颗粒表面，有效可拓宽TiO₂的带隙，提高复合材料的光催化活性。

技术领域

本发明属于TiO₂复合材料技术领域，具体涉及一种含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料的制备方法。

背景技术

近几十年来，工业化进程逐渐加快，人类活动日益频繁，造成了越来越严重的水污染，其对人类健康和生态环境构成了严重威胁。据统计，在中国每年大约有735.3亿吨的废水排放进入自然生态系统，工业废水排放量超200亿吨，占比27%，仅次于生活污水排放量。

有机染料作为一种主要的水污染物，通常具有毒性、化学稳定性和难降解性，在各种水处理技术中，物理吸附被认为是去除水溶液中有机染料的经济有效的方法之一。然而，传统的多孔材料只能吸附有机染料而不能降解，存在着污染物再生和二次污染等问题。

TiO₂具有光催化活性高、稳定性好、价格相对低廉且对人体无毒性等优点，已成为光催化降解有机物领域中研究最为广泛的一种光催化材料，但由于TiO₂的带隙较窄，为3.2eV，只能吸收波长较短的紫外光，故使得太阳能的利用率较低，不能在很短时间内使有机污染物降解。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料的制备方法，具体以物理共混的方式，将共轭微孔聚合物(CMPs)包覆在TiO₂颗粒表面，制备出含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料，而其中共轭微孔聚合物具有高稳定性、高疏水性和高光子活性等特点，从而能有效可拓宽TiO₂的带隙，提高复合材料的光催化活性，加快机污染物降解。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料的制备方法，将4,4'-二乙炔基联苯与具有羧基的功能性单体通过Sonogashira偶联聚合制成含羧基共轭微孔聚合物，将含羧基共轭微孔聚合物与TiO₂纳米粒子通过溶液共混制备含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料，其中，所述含羧基共轭微孔聚合物与TiO₂纳米粒子的混合质量比为1:5-15，其制备方法包括如下步骤：

S1.制备含羧基共轭微孔聚合物；

S2.制备含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料；

S21.将步骤S1制备的含羧基共轭微孔聚合物与TiO₂纳米粒子依次放入烧杯中，滴加甲苯，用保鲜膜将烧杯密封，并将密封后的烧杯放入超声波清洗器中震荡混合，获得混合溶液C；

S22.将步骤S21中的烧杯置于磁力搅拌器上，进行混合溶液C的剧烈搅拌；

S23.将步骤S22烧杯中的混合溶液C至于聚四氟乙烯密闭反应釜中，反应得到混合物D；

S24.冷却并过滤步骤S23中的混合物D，得到含羧基共轭微孔聚合物/TiO₂复合材料。