[发明专利]TiO2

说明书

本发明公开了TiO₂掺杂Co复合光催化剂及其制备方法和在处理含酚废水中的应用。包括如下步骤：将钛酸四丁酯缓慢滴入无水乙醇中，于室温下剧烈搅拌30～60min，得混合液A；取无水乙醇、冰醋酸、浓硝酸和硝酸钴水溶液，搅拌均匀，得混合液B；将混合液B逐滴加入到混合液A中，搅拌后静置沉淀，将所得固体物用超纯水和无水乙醇洗涤后，于100℃～120℃下烘干，将所得固体颗粒研磨成粉末后，放入马弗炉中煅烧，冷却后再次研磨，得TiO₂掺杂Co复合光催化剂。经本发明制备的TiO₂掺杂Co复合光催化剂具有很强的得电子能力并改变了电子和空穴的运动情况，极大的提高了光催化活性。

技术领域

本发明涉及纳米材料的合成及光催化降解技术领域，具体涉及一种TiO₂掺杂Co复合光催化剂的制备方法和作为光催化剂在降解壬基酚中的应用。

背景技术

近年来，由于能源消耗的不断增加以及水污染问题，利用光催化技术来降解一些有机污染物已引起了人们的广泛关注，而在光催化技术中，二氧化钛由于具有良好的化学稳定性和成本低廉等优点，成为水污染处理领域常用的催化剂材料。但是二氧化钛自身也存在一定的缺陷，如不适合处理浓度较高的废水，二次回收困难，并且要求较高的外界光源，容易与激发的电子发生电子复合，导致光催化效率降低。

发明内容

本发明的目的之一是针对二氧化钛光催化剂降解有机物效率不高的问题，利用TiO₂掺杂Co并结合共沉淀法的特点，提出一种TiO₂掺杂Co复合光催化剂的制备方法。

本发明的目的之二是提供一种TiO₂掺杂Co复合光催化剂降解有机污染物的方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案为：TiO₂掺杂Co复合光催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将钛酸四丁酯缓慢滴入无水乙醇中，于室温下剧烈搅拌30～60min，得混合液A；

2)取无水乙醇、冰醋酸、浓硝酸和硝酸钴水溶液，搅拌均匀，得混合液B；

3)将混合液B逐滴加入到混合液A中，搅拌1～2h后，静置24h～72h，过滤取固体物；

4)将步骤3)所得固体物用超纯水和无水乙醇洗涤后，于100℃～120℃下烘干，得固体颗粒；

5)将步骤4)所得固体颗粒研磨成粉末后，放入马弗炉中煅烧，冷却后再次研磨，得TiO₂掺杂Co复合光催化剂。

进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，按体积比，无水乙醇:钛酸四丁酯＝4:1。

进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，硝酸钴水溶液的浓度为0.3～0.5mol/L。

进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，按体积比，无水乙醇:冰醋酸:浓硝酸:硝酸钴水溶液＝2:1:1:0.2-0.6。

更进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，按体积比，无水乙醇:冰醋酸:浓硝酸:硝酸钴水溶液＝2:1:1:0.4。

进一步的，上述的制备方法，步骤5)中，于马弗炉中，500℃下煅烧5h，升温速率为20℃/min。

按照上述的方法制备的TiO₂掺杂Co复合光催化剂在降解有机污染物中的应用。

进一步的，所述有机污染物是壬基酚。

进一步的，方法如下：于含有壬基酚的溶液中，加入上述方法制备的TiO₂掺杂Co复合光催化剂，光催化降解300min。

进一步的，调节壬基酚的初始浓度为15～25mg/L。