[发明专利]增强光催化降解反应的压电-光催化剂及其制法和应用

权利要求书

1.一种增强光催化降解反应的压电-光催化剂，其特征在于，该催化剂为压电材料表面包裹光催化材料组成，其中压电材料为锆钛酸铅压电粉末，所述的光催化材料为光催化剂氧化钛纳米颗粒，所述的压电材料与光催化材料的质量比为1:(2.33-9.36)。

2.根据权利要求1所述的一种增强光催化降解反应的压电-光催化剂，其特征在于，所述的锆钛酸铅压电粉末中铅元素、锆元素、钛元素摩尔比为100:(90-98):(2-5)。

3.一种如权利要求1-2所述增强光催化降解反应的压电-光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备压电材料锆钛酸铅粉末：将氧化锆、氧化钛、氧化铅混合粉末球磨后，进行煅烧和粉碎，即可得到具有球形结构的锆钛酸铅粉末；

(2)制备氧化钛纳米包裹颗粒前驱体：将所述的锆钛酸铅粉末超声分散在无水乙醇中，然后加入浓氨水，最后逐滴加入钛酸四丁酯，即得到前驱体溶液；

(3)制备压电-光催化剂；将所述的前驱体溶液转移至水热釜中，在磁力搅拌的情况下加热后，经过多次洗涤、烘干，最后在马弗炉中煅烧后进行研磨，即可得到压电-光催化剂。

4.根据权利要求1-2所述的一种增强光催化降解反应的压电-光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的球磨的时间为4-12h，所述的煅烧分别在800℃和1200℃进行1-5h。

5.根据权利要求1-2所述的一种增强光催化降解反应的压电-光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中每120ml的无水乙醇中所述的锆钛酸铅粉末加入量为0.2-0.4g，浓氨水加入量为1-2mL，钛酸四丁酯滴加量为1.0-2.0mL，所述超声的时间为10-20min。

6.根据权利要求1-2所述的一种增强光催化降解反应的压电-光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的磁力搅拌温度为100-120℃，加热时间为18-36h，煅烧温度为480-520℃，时间为1-3h。

7.一种如权利要求1-2任一项所述的增强光催化降解反应的压电-光催化剂的应用，其特征在于，所述的压电-光催化剂应用在罗丹明B染料、双酚A、对氯苯酚和苯酚的降解中。

8.根据权利要求7所述增强光催化降解反应的压电-光催化剂的应用，其特征在于，将所述的压电-光催化剂加入所述降解过程的液相反应体系中，进行搅拌反应降解，所述压电-光催化剂在液相反应体系的紫外光光功率密度为1-20mW·cm^-2、搅拌速率为200-1200rpm。