[发明专利]一种TiO2

说明书

本发明属于光催化材料技术领域，涉及一种TiO₂/TiOF₂光催化剂的制备方法及其在抗生素废水治理中的应用，TiO₂/TiOF₂光催化剂的制备方法，包括：1)将钛酸丁酯和乙醇混合后，再逐滴加入氢氟酸，搅拌得到白色凝胶；2)将白色凝胶置于反应釜中，恒温下反应后，冷却、离心得到半成品固体TiO₂/TiOF₂；3)将得到的半成品经洗涤、干燥和研磨后得到粉末状的TiO₂/TiOF₂光催化剂；同时将制备的光催化剂用于抗生素废水的治理。本发明制备工艺简单，反应条件温和，既能提高催化剂的比表面积，又能够使更多的光散射入催化剂内部，光催化性能高；同时在太阳光下，光催化剂对抗生素的降解效果更好。

技术领域

本发明属于光催化材料技术领域，特别涉及一种TiO₂/TiOF₂光催化剂的制备方法及其在抗生素废水治理中的应用。

背景技术

四环素类抗生素是世界第二大类抗生素，是常用于养殖业、医疗业和制药业的抗菌剂，使用量巨大。由于抗生素有生物毒性，其代谢产物难以在环境和生物体内降解，会对水体环境和生物健康带来不可估量的潜在危害。目前治理抗生素废水的技术有吸附法、生物法、膜过滤法和超声诱导法等方法，但这些技术均存在高成本、低效率或二次污染等弊端。

日益发展的光催化技术已成为治理水污染的最有前途的技术之一。TiO₂是最常用的催化剂，尤其是锐钛矿TiO₂，在所有晶型中活性最强，但其应用有两大缺陷：一是光谱响应范围窄，光吸收仅局限于387.5nm以下的紫外区，不能充分利用太阳光；二是电子和空穴易复合，光量子效率低。

发明内容

针对现有光催化剂TiO₂存在的上述缺陷，本发明提出了一种TiO2/TiOF2 催化剂的制备方法，并将其应用于抗生素废水的治理，制备方法简易，性能优异，在太阳光下对废水中的抗生素能实现有效降解。

为了实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

一种TiO₂/TiOF₂光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)先将钛酸丁酯和乙醇混合后，向混合液中逐滴加入氢氟酸，搅拌，得到白色凝胶；

2)将步骤1)得到的白色凝胶置于反应釜中，在恒温下反应后，经冷却、离心得到半成品固体TiO₂/TiOF₂光催化剂；

3)步骤2)得到的半成品固体TiO₂/TiOF₂光催化剂，依次经洗涤、干燥和研磨后得到粉末状的TiO₂/TiOF₂光催化剂；

进一步的，所述步骤1)中，乙醇、钛酸丁酯和氢氟酸的体积比为6：3： 1～10：5：1。

进一步的，述步骤1)中，液体的加入速度为3～5滴/秒，搅拌速度为 160～200r/min，搅拌时间为20～45min。

进一步的，所述步骤2)中，反应釜为不锈钢反应釜；反应釜内设置聚四氟乙烯内胆；反应釜的温度为120～180℃，反应时间为10～20h。

进一步的，所述步骤3)中，洗涤时采用乙醇超纯水，洗涤次数为3～6次；干燥温度为70～100℃，干燥时间为2～5小时。

一种TiO₂/TiOF₂光催化剂的制备方法所制备的TiO₂/TiOF₂光催化剂。