[发明专利]一种高效还原六价铬的可见光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸钴负载的反蛋白石二氧化钛材料，其特征在于具有光子晶体结构，具有较大的比表面积能够沉积更多的磷酸钴，使其产生明显的颜色变化，在可见光范围内有吸收；在可见光的激发下，磷酸钴被激发出电子跃迁至二氧化钛的导带，使二氧化钛的导带上释放出更多的电子，与六价铬离子进行反应。

2.根据权利要求1所述的磷酸钴负载的反蛋白石二氧化钛材料，其特征在于具体实验步骤如下：

将钛酸异丙酯（TTIP）、盐酸（HCL）、乙酰丙酮（AcAc）、乙醇和去离子水混合搅拌2 h得到二氧化钛前驱体灌注液，将前驱液逐滴滴入排列好的块状聚苯乙烯微球（PS）光子晶体中，使前驱液进入光子晶体的空隙之中，在常温下过夜晾干，使前驱体缓慢水解形成二氧化钛骨架，通过煅烧的方法除掉PS模板得到反蛋白石二氧化钛材料（i.o.TiO₂）；

将0.3 g i.o.TiO₂加入含有一定量的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和六水合硝酸钴的水溶液中，在320 nm紫外汞灯的照射下搅拌一段时间，离心水洗烘干后得到磷酸钴负载的反蛋白石二氧化钛材料（Co-Pi/i.o.TiO₂）。

3.根据权利要求2所述的磷酸钴负载的反蛋白石二氧化钛材料制备方法，其特征在于：步骤1）中涉及的PS小球模板本的制备方法，将0.45 g十二烷基硫酸钠（SDS），0.6 g 过硫酸钾（KPS），150 mL乙醇和270 mL水混合在三口烧瓶中，25℃磁力搅拌下溶解形成无色透明溶液，在氮气保护下，油浴升温至71℃，然后用注射器加入36 mL苯乙烯，回流19 h后冷却至室温，得到乳白色聚苯乙烯乳液；将溶液置于70℃烘箱约72小时后，溶液全部蒸发，得到具有光子色彩的PS模板；PS模板的粒径，可以通过简单地调整醇水比进行调节。

4.根据权利要求2所述的磷酸钴负载的反蛋白石二氧化钛材料制备方法，其特征在于：可以通过简单改变PS模板的尺寸来调控反蛋白石结构孔径的大小。

5.根据权利要求2所述的磷酸钴负载的反蛋白石二氧化钛材料制备方法，其特征在于：步骤2）中原位光沉积的方法，可以使磷酸钴沉积在二氧化钛的活性位点上，使其催化效果更好。

6.根据权利要求2所述的磷酸钴负载的反蛋白石二氧化钛材料制备方法，其特征在于：可以通过控制光沉积的时间可以控制磷酸钴的负载量。

7.根据权利要求5所述的不同负载量磷酸钴负载的反蛋白石二氧化钛材料制备方法，其特征在于：光沉积时间为30 min时，可见光下光还原六价铬离子效果最佳。