[发明专利]珊瑚状TiOF2

说明书

本发明属于光催化剂技术领域，涉及一种珊瑚状TiOFsubgt;2/subgt;光催化剂及其制备方法和应用，方法包括以下步骤：1)制备立方体TiOFsubgt;2/subgt;前驱体；2)在聚四氟乙烯容器中，将制备的立方体TiOFsubgt;2/subgt;前驱体分散于NaOH中，搅拌；并将容器置于高压反应釜中反应、冷却至室温，并用HCl洗涤，直至洗涤滤液pH小于7；3)继续用无水乙醇和水洗涤，直至洗涤滤液pH为7(6.8～7.2)，干燥得到珊瑚花状Hsubgt;2/subgt;Tisubgt;3/subgt;Osubgt;7/subgt;。本发明旨利用立方体TiOFsubgt;2/subgt;为前驱体，氢氧化钠为剥离剂通过碱性水热法制备出珊瑚状TiOFsubgt;2/subgt;光催化剂；该催化剂形貌呈珊瑚状，其光催化性能优越，且对盐酸四环素和罗丹明B催化降解性能良好。

技术领域

本发明属于光催化剂技术领域，涉及一种珊瑚状TiOF₂光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

盐酸四环素是我国使用最多的抗生素之一，广泛应用于医药行业、集约化农业和水产养殖领域。然而，由于四环素结构中的萘酚环不能被生物体完全代谢，超过85％的抗生素可以被提取并排放到环境中，威胁到生态系统和人类健康。此外，罗丹明B是一种应用较为广泛的有机染料，但它的污染浓度大、色度高、可生化性差，用传统的生化和物化的方法都难以处理。近十几年来，光催化氧化技术被大量应用于消除各类有机污染物。在光催化降解有机物的过程中，光催化剂扮演了很重要的角色。

氟氧钛(TiOF₂)作为一种新型半导体材料已经逐渐出现在光催化的应用领域。目前，大部分TiOF₂呈现立方体形貌。然而，在实际应用过程中立方体TiOF₂对盐酸四环素和染料的吸附性能较差，不利于污染物到达光催化剂表面的活性位点。因此，高效的TiOF₂光催化剂的研发仍然是环境应用领域需要克服的难题。

发明内容

本发明旨在公开一种珊瑚状TiOF₂光催化剂制备方法，利用立方体TiOF₂为前驱体，氢氧化钠为剥离剂通过碱性水热法制备出珊瑚状TiOF₂光催化剂；该催化剂形貌呈珊瑚状，其光催化性能优越，且对盐酸四环素和罗丹明B催化降解性能良好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种珊瑚状TiOF₂光催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)制备立方体TiOF₂前驱体，备用；

2)在聚四氟乙烯容器中，将制备的立方体TiOF₂前驱体分散于NaOH溶液中，所述立方体TiOF₂前驱体与NaOH摩尔比为1:9～11；搅拌均匀；并将容器置于高压反应釜中反应、冷却至室温得到产物，并用HCl溶液洗涤产物，直至洗涤滤液pH小于7，得到样品；

3)继续用无水乙醇和水洗涤样品，直至洗涤滤液pH为6.8～7.2，样品干燥得到珊瑚花状 TiOF₂。

进一步的，所述步骤2)中，TiOF₂前驱体与NaOH摩尔比为1:9，1:10，1:11；所述NaOH溶液浓度为1mol/L。

进一步的，所述步骤2)中，反应温度为140～160℃，反应时间为2.5～3.5h。

进一步的，所述骤2)中，HCl溶液浓度为0.4～0.6mol/L。

进一步的，所述步骤3)中，干燥温度为60～80℃。

进一步的，所述步骤1)中，立方体TiOF₂前驱体的制备过程包括：