[发明专利]以废弃物为碳源制备碳掺杂氧化钛可见光催化剂的方法

权利要求书

1.以废弃物为碳源制备碳掺杂氧化钛可见光催化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）碳前驱体-钛酸盐熔融液的制备：将无水氢氧化钠和无水氢氧化钾混合，在180 ℃±2 ℃、0.1 MPa条件下，熔融60 min±2 min，制得混合碱澄清液；将蕨叶粉末和二氧化钛粉末加入混合碱澄清液中，搅拌5-6min，得蕨叶+氢氧化钠+氢氧化钾+二氧化钛熔融液；将蕨叶+氢氧化钠+氢氧化钾+二氧化钛熔融液在180 ℃±2 ℃、0.1 MPa条件下保温720 min±10 min，获得氢氧化钠+氢氧化钾+Na₂CO₃+K₂CO₃+碳前驱体-钛酸盐熔融液；

2）趁热往氢氧化钠+氢氧化钾+Na₂CO₃+K₂CO₃+碳前驱体-钛酸盐熔融液中加入pH=1的盐酸溶液，搅拌10 min，然后自然冷却至室温，离心，取下层灰白色产物；

3）将灰白色产物分别经去离子水、无水乙醇洗涤后，于80℃±2℃干燥720 min±5min；

4）将步骤3）干燥后的产物在氮气氛围中、450℃±5℃煅烧120 min±5 min，制得碳掺杂氧化钛。

2.根据权利要求1所述的以废弃物为碳源制备碳掺杂氧化钛可见光催化剂的方法，其特征在于：步骤1）中所述的蕨叶粉末的粒径为0.15±0.001 cm。

3.根据权利要求2所述的以废弃物为碳源制备碳掺杂氧化钛可见光催化剂的方法，其特征在于：步骤1）所述的蕨叶粉末是通过将蕨类植物叶子用水清洗后，置于180℃恒温干燥箱中干燥120min，然后粉碎制得蕨叶粉末。

4.根据权利要求1所述的以废弃物为碳源制备碳掺杂氧化钛可见光催化剂的方法，其特征在于：步骤1）中无水氢氧化钠、无水氢氧化钾、蕨叶粉末和二氧化钛粉末的质量比为：51.5:48.5:24.0:7.987~51.5:48.5:144.0:7.987。

5.根据权利要求1所述的以废弃物为碳源制备碳掺杂氧化钛可见光催化剂的方法，其特征在于：步骤1）中二氧化钛粉末和步骤2）中pH=1的盐酸溶液的用量比为：7.987g: 200mL ±5 mL 。

6.根据权利要求1所述的以废弃物为碳源制备碳掺杂氧化钛可见光催化剂的方法，其特征在于：步骤4）中的升温速率为10℃±1℃/min。

7.一种如权利要求1-5任一项所述的制备方法制得的碳掺杂氧化钛可见光催化剂，其特征在于：呈灰色，氧化钛为方形粒子，粒子厚度50±1 nm。

8.一种如权利要求7所述的碳掺杂氧化钛可见光催化剂在养殖厌氧污水化学耗氧有机物处理中的应用。