[发明专利]TiO2

说明书

本发明公开了一种TiO₂纳米复合光催化剂及其制备方法与应用。本发明通过水热法成功制备了TiO₂纳米带，并利用室温下老化制备TiO₂纳米复合光催化剂，而且本发明公开的复合材料对邻苯二甲酸具有较好的吸附和光催化降解效果。此外，本发明能使吸附与光催化降解有效的结合，充分发挥出二者的优点，使污染物完全去除，具有广泛的发展潜力。

技术领域

本发明属于复合材料制备领域，具体涉及TiO₂纳米复合光催化剂及其制备方法及其在邻苯二甲酸盐污染物处理中的应用。

背景技术

危险有机物的环境污染已成为世界范围内的一大难题，因为它对人类健康和生态系统有很大影响。邻苯二甲酸酯主要用于聚合物工业中的增塑剂和塑料制品包装中，在生活中有很多食物在加工、加热、包装、盛装的过程中，可能会造成邻苯二甲酸酯的溶出且渗入食物中；邻苯二甲酸盐则主要用于陶瓷，玩具，纸张，医疗产品，合成纤维，化妆品和油墨，以及涂料工业。由于其广泛使用，全球每年的邻苯二甲酸盐产量超过400万吨，大量邻苯二甲酸盐通过废水中的工业排放物浸入到环境中，被认为是重要的环境污染物。因此，邻苯二甲酸盐的去除已成为目前环境治理中一大重要难点。所以，寻找一种经济，可快速治理邻苯二甲酸盐的方法成为国内外研究的热点。一般常利用吸附法来实现对有机污染物的处理，但单纯的吸附不能使邻苯二甲酸达到完全去除，光催化技术也可以实现对有机污染物的催化降解，将吸附与光催化降解相结合，则可以加快吸附与降解效率，实现对有机污染邻苯二甲酸的完全去除。

发明内容

本发明是介绍一种TiO₂/ZIF-8纳米复合材料及其制备方法与应用，通过水热法制备TiO₂纳米带，并利用室温下老化制备TiO₂/ZIF-8复合材料，从而实现对邻苯二甲酸的吸附与光催化降解，达到对邻苯二甲酸的去除。

为了达到上述目的，本发明具体技术方案如下：

一种TiO₂纳米复合光催化剂，其制备方法包括以下步骤：

（1）将TiO₂粉末与NaOH水溶液混合后进行第一次水热反应，反应结束后水洗过滤，再将得到的滤饼加入HCl水溶液中酸化，然后水洗得到H-钛酸盐纳米带；再将H-钛酸盐纳米带与H₂SO₄水溶液混合后进行第二次水热反应，反应结束后，产物经过水洗、干燥、热退火，得到TiO₂纳米带；

（2）将步骤（1）制备的TiO₂纳米带经过偶联剂处理后加入对苯二甲酸溶液中，反应得到羧酸化TiO₂纳米带；

（3）将步骤（2）制备的羧酸化TiO₂纳米带与含有锌盐、咪唑盐的甲醇混合后老化，得到TiO₂纳米复合光催化剂。

一种邻苯二甲酸溶液的处理方法，包括以下步骤：

（1）将TiO₂粉末与NaOH水溶液混合后进行第一次水热反应，反应结束后水洗过滤，再将得到的滤饼加入HCl水溶液中酸化，然后水洗得到H-钛酸盐纳米带；再将H-钛酸盐纳米带与H₂SO₄水溶液混合后进行第二次水热反应，反应结束后，产物经过水洗、干燥、热退火，得到TiO₂纳米带；将所述TiO₂纳米带经过偶联剂处理后加入对苯二甲酸溶液中，反应得到羧酸化TiO₂纳米带；

（2）将步骤（1）制备的羧酸化TiO₂纳米带与含有锌盐、咪唑盐的甲醇混合后老化，得到TiO₂纳米复合光催化剂；

（3）将步骤（2）制备的TiO₂纳米复合光催化剂加入邻苯二甲酸溶液中，完成对邻苯二甲酸溶液的处理。