[发明专利]介孔金属氧化物/大孔二氧化钛纳米管阵列复合光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种介孔金属氧化物/大孔二氧化钛纳米管阵列复合光催化剂，其特征在于该催化剂以垂直附着于金属钛板的大孔二氧化钛纳米管阵列为载体，其中填充有介孔金属氧化物，其填充度为10～100％V/V。

2.根据权利要求1所述的介孔金属氧化物/大孔二氧化钛纳米管阵列复合光催化剂，其特征在于所述的介孔金属氧化物为孔径范围为2～10nm的金属氧化物；所述的大孔二氧化钛纳米管阵列管径范围为50～150nm钛基二氧化钛阵列。

3.根据权利要求1或2所述的介孔金属氧化物/大孔二氧化钛纳米管阵列复合光催化剂，其特征在于所述的金属氧化物为：钛、铁、铜、锡、铬或锰的氧化物。

4.根据权利要求3所述的介孔金属氧化物/大孔二氧化钛纳米管阵列复合光催化剂，其特征在于所述的钛、铁、铜、锡、铬或锰的氧化物为：二氧化钛、三氧化二铁、氧化铜、二氧化锡、三氧化二铬、二氧化锰。

5.一种制备根据权利要求1所述的介孔金属氧化物/大孔二氧化钛纳米管阵列复合光催化剂的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a.将非离子型表面活性剂或阳离子表面活性剂作为介孔结构模板剂溶解在的醇水混合溶剂中，其中水与醇的质量之比为：0.1～1∶1；搅拌均匀后，再加入金属前驱物；调节体系pH为值1～4，得到混合溶液；非离子型表面活性剂与醇水混合溶剂的质量之比为0.001～0.01∶1，阳离子表面活性剂与醇水混合溶剂的质量之比为：0.01～0.1∶1；所述的金属前驱物与醇水混合溶剂的质量之比为：0.1～1∶6.5；

b.将钛板阵列浸渍步骤a所得的混合溶液中，通过抽真空法或提拉法，将混合溶液导入至钛板阵列孔道中，在5～40℃，湿度50～80％的条件下，溶剂挥发自组装12～48小时得到复合材料；

c.将步骤b所得复合材料以1～5℃/分钟的速度升温至350～600℃，保温1～4小时，得到催化剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的非离子型表面活性剂为：三嵌段共聚物EO₂₀PO₇₀EO₂₀或EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆；所述的阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵CTAB。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的金属氧化物前驱物为钛、铁、铜、锡、铬、锰的醇盐或无机盐中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的钛、铁、铜、锡、铬、锰的醇盐或无机盐为：钛酸四正丁酯、乙醇铁、硝酸铁、硝酸铜、四氯化锡、三氯化铬、硝酸锰。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的醇为乙醇或丁醇。