[发明专利]一种氧化钛粘土光催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于表面活性剂自组装的作用实现纳米氧化钛在粘土表面有序固定化，制备改性粘土光催化材料的新方法，其特征是首先合成了纳米氧化钛颗粒，通过表面活性剂的自组装作用实现纳米氧化钛颗粒有序固定在粘土表面，这是一种以粘土为基质，直接在粘土表面固定化纳米氧化钛，获得高度分散的纳米氧化钛光催化材料的新方法，其制备过程包括以下步骤：

(1)采用四氯化钛(TiCl₄)作为前驱体，在氮气气氛中、冰水浴下强力搅拌，将一定量的TiCl₄滴入去离子水中；控制温度15℃以下，将溶有硫酸铵和盐酸的水溶液滴加到四氯化钛溶液中，然后将混合物升温到95℃温度并保温1h后，按一定比例加入二乙醇胺继续保温1h，离心，水洗，真空室温干燥，即得到二乙醇胺(DEA)修饰的二氧化钛(TiO₂)。

(2)将纳米氧化钛分散液逐滴加入到表面活性剂中，充分搅拌反应。

(3)将加入纳米氧化钛分散液的表面活性剂溶液逐滴加入到粘土蒙脱石悬浮液中，搅拌反应。

(4)将改性蒙脱石离心、水洗、醇洗，室温真空干燥，经研磨，焙烧，得到纳米氧化钛粘土材料。

2.根据权利要求1所述，其特征是：纳米氧化钛是水热合成法合成的，其中各反应物的比例可以是Ti⁴⁺/H⁺＝1∶1、2∶1、2∶3、4∶3；Ti⁴⁺/SO₄^2-＝20∶1，Ti⁴⁺/NH(CH₂CH₂OH)₂＝1∶2、1∶1、1∶4；TiCl₄的浓度可以是0.5mol/L、0.75mol/L、1mol/L、1.5mol/L，但局限于此。

3.根据权利要求1所述，其特征是：所述氧化钛粘土光催化材料为纳米氧化钛在粘土表面固定化。

4.根据权利要求1所述，其特征是：所述氧化钛粘土光催化材料中纳米氧化钛的大小与形貌由表面活性剂调控。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：氧化钛粘土光催化材料制备过程中需要使用分散剂调节水热法合成的纳米氧化钛颗粒大小，所用的分散剂，可以是二乙醇胺，但不局限于本专利说明实例中所指用的。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：氧化钛粘土光催化材料制备过程中需要使用表面活性剂调控在粘土表面固定化的纳米氧化钛颗粒大小和分散性；所用表面活性剂，可以是十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，但不局限于本专利实例说明中所指用的。