[发明专利]一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-N/F共掺杂TiO2的制法

摘要

一种在可见光下具有高催化降解活性的无机分子印迹–N/F共掺杂TiO₂光催化剂的制法，属于光催化剂制备的技术领域。本发明采用钛酸四丁酯为钛源，氟化铵为掺杂元素来源，4-硝基苯酚作为模板分子，溶剂法一步合成分子印迹–N/F共掺杂TiO₂，经煅烧后直接除去模板分子，省时省溶剂。合成的分子印迹–N/F共掺杂TiO₂对目标污染物4-硝基苯酚的吸附能力更强，在可见光下对4-硝基苯酚催化降解活性和选择性更高。相比TiO₂其催化降解能力提高了2倍，相对于苯酚其催化降解选择性超过2倍，具有较高的实际应用价值。

主权项

一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹‑N/F共掺杂TiO₂的制法，其特征在于按照以下步骤进行：(1)分子印迹‑N/F共掺杂TiO₂光催化剂制备：将1.5g氟化铵和0.06g～1.00g 4‑硝基苯酚加入到60mL无水乙醇中搅拌30min，再加入6.8mL钛酸四丁酯继续搅拌30min，然后将3mL乙酸和2mL的水分别滴加到混合溶液中搅拌2h，使其充分反应后倒入100mL反应釜中，接着将反应釜放入烘箱中在140℃～180℃下反应24h，反应结束后自然冷却到室温，再接着将反应釜中产品分别用水和乙醇洗几次，得到产品放入烘箱中恒温80℃烘干，并研细得到粉末，最后将粉末放在450℃～600℃马弗炉中煅烧2～4h，去除模板分子4‑硝基苯酚，得到分子印迹‑N/F共掺杂TiO₂光催化剂；(2)分子印迹‑N/F共掺杂TiO₂光催化剂降解目标污染物4‑硝基苯酚：将100mg～250mg分子印迹‑N/F共掺杂TiO₂光催化剂加入250mL浓度为10mg/L 4‑硝基苯酚和100mg/L苯酚的混合溶液中，黑暗中搅拌30min，然后在可见光下进行光催化降解75min，离心后对上清液进行降解效果检测；离心所得催化剂经乙醇、水洗涤后烘干，重新用于4‑硝基苯酚的催化降解，同样进行降解效果检测。