[发明专利]一种高分散型复合光催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种高分散型复合光催化剂的制备方法，涉及催化剂技术领域。本发明先用石墨烯与二氧化钛前驱体溶胶混合，经煅烧还原后，制得改性二氧化钛，然后用胆固醇对葡聚糖进行改性制得改性葡聚糖，最后将聚乳酸与改性葡聚糖对改性二氧化钛进行包覆，利用离子浓度差和碱液使微囊多孔化，制得高分散型复合光催化剂。本发明制备的高分散型复合光催化剂具有良好的分散性，且在使用过程中光催化效率较好。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体是一种高分散型复合光催化剂的制备方法。

背景技术

TiO2俗称钛白粉，是一种n型的半导体材料，禁带宽度为3.2eV。因其具有高比表面积，价廉无毒，光电性能强，催化活性高等优点，因此成为当前最有应用潜力的光催化剂。但是，TiO2的内在物理特性决定其对太阳能利用率很低，电子-空穴复合率高，导致光催化活性大大降低。因此，通过对TiO2进行改性使其激发的波长从紫外线向可见光扩大，减慢电子-空穴的复合，增加光催化效率，已成为科学家的研究重点。目前，为了实现这一目标，采用多种不同技术对TiO2进行改性或掺杂，以提高其光催化活性。如在TiO2金属表面掺杂过渡金属、非金属，表面沉积贵金属，表面光敏化处理以及半导体复合等。半导体复合主要是利用能带宽度不同但又相近的两种半导体复合，这样不仅可以使光生载流子在不同能级载流子之间运输，而且延长了载流子的寿命，很大程度上避免了载流子的复合，提高了载流子的分离率，从而提高了体系的光催化活性。

纳米光催化剂是污染物的克星，其作用机理是：纳米光催化剂在特定波长光的照射下受激生成电子-空穴对，这种电子-空穴对和周围的水、氧气发生作用后，具有极强的氧化-还原能力，能将空气中甲醛、苯等污染物直接分解成无害无味的物质。在光照下，如果光子的能量大于半导体禁带宽度，其价带上的电子就会被激发到导带上，同时在价带上产生空穴。光生空穴有很强的氧化能力，光生电子具有很强的还原能力，它们可以迁移到半导体表面的不同位置，与表面吸附的污染物发生氧化还原反应。

目前，市面上使用的光催化剂都需添加分散液从而提高光催化剂的分散性能，从而限制了光催化剂的应用，因此，如何提高光催化剂的分散性能是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分散型复合光催化剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高分散型复合光催化剂，其特征在于，所述高分散型复合光催化剂主要包括以下重量份数的原料组分：15~28份改性二氧化钛，30~35份聚乳酸。

一种高分散型复合光催化剂，其特征在于，所述高分散型复合光催化剂还包括以下重量份数的原料组分：10~15份改性葡聚糖。

作为优化，所述改性二氧化钛是由石墨烯与二氧化钛共同制备而成；所述改性葡聚糖是由葡聚糖和胆固醇制得。

作为优化，所述高分散型复合光催化剂包括以下重量份数的原料组分：20份改性二氧化钛，30份聚乳酸和12份改性葡聚糖。

作为优化，一种高分散型复合光催化剂的制备方法，主要包括以下制备步骤：

（1）将胆固醇与丁二酸酐混合反应，制得胆固醇-丁二酸酯，将胆固醇-丁二酸酯与氯化亚砜反应后，再与葡聚糖反应，透析，冷冻干燥；

（2）将二氧化钛溶胶与氧化石墨烯混合后，煅烧，得改性二氧化钛坯料，将改性二氧化钛坯料经硼氢化钠还原，得改性二氧化钛；

（3）将步骤（1）所得改性葡聚糖与聚乳酸混合，并加入步骤（2）所得改性二氧化钛，搅拌反应后，分别于水和硝酸银溶液中透析，干燥，得坯料；

（4）将坯料于硼氢化钠溶液中还原后，得预处理坯料。将预处理坯料与环氧氯丙烷混合反应后，过滤，得滤饼，将滤饼与氢氧化钠溶液混合，静置，过滤，洗涤，干燥；