[发明专利]一种具有可见光催化活性的掺杂嫁接纳米TiO2及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具有可见光催化活性的掺杂嫁接纳米TiO₂及其制备方法。首先将掺杂物溶液加入到TiCl₄溶液中，搅拌均匀后用氨水溶液调节溶液pH值产生沉淀，将沉淀过滤、洗涤至检测不到氯离子后再分散于去离子水中，然后加入H₂O₂，搅拌均匀后，加热回流即可得到掺杂纳米TiO₂溶液；再加入金属盐并加热搅拌后，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥处理后，即可得产品。本发明制备的掺杂嫁接纳米TiO₂能有效快速降解亚甲基蓝等染料，具有显著的可见光催化活性，且制备条件温和，方法简单，成本低，可广泛应用于污水处理、抗菌涂层、自清洁等领域。

主权项

一种具有可见光催化活性的掺杂嫁接纳米TiO₂，其特征在于制备方法如下： (1) 冰水浴中，将掺杂物溶液缓慢加入到TiCl₄溶液中，搅拌均匀，然后逐滴加入氨水溶液，调节溶液pH值至9～11，得到沉淀；过滤，并用去离子水洗涤沉淀直至检测不到氯离子，收集沉淀并将其分散于去离子水中，之后加入H₂O₂，搅拌至透明溶液后，在100～120℃条件下加热回流12～48h得到掺杂纳米TiO₂溶液；所述的掺杂物溶液为FeCl₃、CuCl₂、MnCl₂、CoCl₂、NiCl₂中的任意一种金属盐与CO(NH₂)₂的混合溶液，且金属盐和CO(NH₂)₂与TiCl₄的摩尔比分别为1 : (30～200)和1 : (20～200)；所述的TiCl₄溶液制备方法如下：在冰水浴中，将TiCl₄在剧烈搅拌下逐滴滴加到0.1～0.3mol/L的稀盐酸溶液中，得到钛浓度为0.05～0.2M的无色透明TiCl₄溶液； (2) 向掺杂纳米TiO₂溶液中加入金属盐，85～95℃加热搅拌1h，收集所得沉淀并用0.025µm膜过滤，之后用大量去离子水洗两次，然后于105～115℃干燥18～36h，得到具有可见光催化活性的掺杂嫁接纳米TiO₂；所述的金属盐为CuCl₂、FeCl₃、CrCl₃、Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、CuSO₄、Fe₂(SO₄)₃中的任意一种，且金属盐与TiCl₄的摩尔比为1 : (200～1000)。