[发明专利]一种基于纳米二氧化钛和环化聚丙烯腈的复合光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米二氧化钛和环化聚丙烯腈的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备核壳结构二氧化钛；

(2)制备环化聚丙烯腈；

(3)制备复合光催化剂；将步骤(1)制备的核壳结构二氧化钛超声分散于氢氧化钠溶液中，制得混合溶液；分别将十二烷基磺酸钠、步骤(2)制备的环化聚丙烯腈加入至所述混合溶液中，搅拌，制得混合液；将所述混合液转至热反应容器内，于80~95℃下反应6~8h，所得产物经抽滤、洗涤、干燥，制得复合光催化剂；

所述复合光催化剂具有核壳结构，核为二氧化钛，壳为环化聚丙烯腈；所述二氧化钛为核壳结构二氧化钛，所述核壳结构二氧化钛包括外壳和内核，所述外壳和内核之间具有空腔，所述外壳由纳米薄片自组装而成。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的直径为1100~1400nm。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的直径为1120~1360nm。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的直径为1200~1350nm。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的直径为1250~1300nm。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的内核宽度为350~450nm。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的内核宽度为380~420nm。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的内核宽度为390~410nm。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的外壳厚度为220~260nm。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的外壳厚度为230~250nm。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于：所述核壳结构二氧化钛的外壳厚度为235~245nm。

12.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述纳米薄片的厚度为3~4.5nm，晶型为锐钛矿相。

13.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)的操作步骤为：将表面活性剂、异丙醇、钛源混合，制得混合液，钛源:异丙醇的体积比=1~25:30，表面活性剂:钛源的体积比=0.15~0.2:3；将所述混合液转移至高压反应容器内，于190~210℃下放置10~15h，冷却至室温，所得产物经洗涤、离心、干燥、焙烧，制得核壳结构二氧化钛。

14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为四乙烯五胺。

15.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于：所述钛源为钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯或钛酸四乙酯中的一种或两种以上。

16.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于：所述焙烧温度为260~300℃，焙烧时间为1.5~3h。

17.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述环化聚丙烯腈的制备过程包括如下步骤：

(2a)水相沉淀法制备聚丙烯腈；

(2b)制备环化聚丙烯腈；将步骤(2a)制备的聚丙烯腈研磨后，置于210~225℃下热处理2~3.5h，再次研磨，制得环化聚丙烯腈。