[发明专利]一种多孔易分离二氧化钛纳米催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种多孔易分离二氧化钛（TiO₂）纳米催化剂的制备方法，其特征在于以活性炭为硬模板合成TiO₂活性炭复合材料，经热处理除模板后得到TiO₂纳米颗粒构成的多孔催化剂，可提高光催化降解有机污染物效率。

2.根据权利要求1所述一种多孔易分离二氧化钛纳米催化剂的制备方法，其特征在于以活性炭为模板，多次组装TiO₂颗粒后复制活性炭多孔结构，除模板后具有多孔结构，具体步骤如下：一、将100-200目活性炭（AC）经干燥后在120~150℃硝酸中回流1~2 h，反复冲洗后移入真空干燥箱中140~160℃干燥处理24 h，除去孔道内吸附物质；二、按质量百分数称取10%~20%冰醋酸与80%~90%无水乙醇制成20 mL~40 mL混合溶液，再将体积比例20~30%钛酸四丁酯滴入上述混合溶液中，置于磁力搅拌器上搅拌10~30 min；按质量比钛酸四丁酯:AC=1~2:2称取AC加入混合溶液中，继续搅拌15~30 min后缓慢注射1~2 mL浓盐酸（2~3min），剧烈搅拌10~20 min后，向混合物中逐滴滴加10 mL去离子水，并继续搅拌2~4 h；三、将混合物在45~60℃水浴中边搅拌边挥发溶剂，直至得到黑色固体粉末，将粉末放置在85℃的真空干燥箱中保温12 h；四、冷却研磨均匀后，在氮气气氛保护下利用管式炉以1℃/min的速率升到550℃后保温2~4 h，得到TiO₂/AC复合材料；五、为了提高复合材料中TiO₂含量，用步骤四得到的TiO₂/AC复合材料替代步骤二中的AC重复上述实验步骤二、三及四，得到高TiO₂负载量的TiO₂/AC复合材料；六、将TiO₂/AC纳米复合物样品置于马弗炉（0.5 ℃/min升温速率速率）中550℃后退火4~6 h，得到多孔易分离二氧化钛纳米催化剂。

3.根据权利要求1所述一种多孔易分离二氧化钛纳米催化剂的制备方法，其特征在于采用AC为模板剂及造孔剂，其比表面积为900~1100 m²/g。

4.根据权利要求1所述一种多孔易分离二氧化钛纳米催化剂的制备方法，其特征在于TiO₂纳米颗粒复制活性炭多孔结构形成的H3型孔结构，比表面积在大于100 m²/g，孔道结构不仅易于吸附有机污染物，在TiO₂纳米颗粒表面形成高浓度，利于光催化降解效率的提高，同时TiO₂纳米颗粒聚集形成的多孔材料易于分离。

5.根据权利要求1所述一种多孔易分离二氧化钛纳米催化剂的制备方法，其特征在于TiO₂纳米颗粒的平均粒径小于15nm。