[发明专利]一种基于介孔结构的光催化材料的制备方法

说明书

本发明属于光催化领域，具体涉及一种基于介孔结构的光催化材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将二氧化钛微球放入无水乙醇中超声反应30‑50min，晾干后得到洁净的二氧化钛微球；步骤2，将四氯化钛加入至无水乙醇中搅拌均匀，得到钛醇液；然后将洁净的二氧化钛微球浸泡至钛醇液中，10‑20min后取出并烘干，得到镀膜二氧化钛微球；步骤3，将二苯基二氯硅烷加入至甲苯溶液中，低温搅拌至完全溶解，得到硅烷甲苯液，然后将硅烷甲苯液均匀喷洒在镀膜二氧化钛微球上，烘干得到二次镀膜二氧化钛微球；步骤4，将二次镀膜二氧化钛微球放入密封反应釜内，缓慢喷入水蒸气并静置10‑20min，升温处理2‑4h，得到光催化材料。

技术领域

本发明属于光催化领域，具体涉及一种基于介孔结构的光催化材料的制备方法。

背景技术

TiO₂是典型的能实现光能-电能和光能-化学能转换的光催化材料，是一种能够利用太阳能实现有机物降解、空气净化、自清洁、抗菌等综合功能的节能、环保涂层材料，通过掺杂、复合还可以有很好的电学性能。除此之外二氧化钛还具有光稳定性好、较强的光氧化能力、无生物毒性、矿藏丰富等优点。在实际使用过程中，二氧化钛对低分子有机物降解效果比较好，且降解速度比较快，当遇到高分子有机物时，二氧化钛对高分子有机物的降解速度较慢，极易出现光催化剂失活；在实际降解污染物过程中，二氧化钛极易因高分子有机物覆盖而失活。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种基于介孔结构的光催化材料的制备方法，解决了现有二氧化钛在降解过程中因高分子有机物易失活的问题，利用空间立体结构的硅烷作为表面框架，形成介孔结构的过滤效果，得到阻挡高分子有机物的效果，提升二氧化钛使用寿命。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种基于介孔结构的光催化材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将二氧化钛微球放入无水乙醇中超声反应30-50min，晾干后得到洁净的二氧化钛微球；超声频率为50-90kHz，温度为30-50℃；所述二氧化钛的直径不大于2mm；

步骤2，将四氯化钛加入至无水乙醇中搅拌均匀，得到钛醇液；然后将洁净的二氧化钛微球浸泡至钛醇液中，10-20min后取出并烘干，得到镀膜二氧化钛微球；所述四氯化钛在无水乙醇中的浓度为10-80g/L，搅拌均匀的温度为10-20℃，搅拌速度为1000-2000r/min，所述烘干的温度为70-90℃；

步骤3，将二苯基二氯硅烷加入至甲苯溶液中，低温搅拌至完全溶解，得到硅烷甲苯液，然后将硅烷甲苯液均匀喷洒在镀膜二氧化钛微球上，烘干得到二次镀膜二氧化钛微球；所述二甲基二氯硅烷缓慢滴加至甲苯中，直至形成饱和硅烷甲苯液，低温搅拌的温度为5-10℃，搅拌速度为1000-2000r/min；所述均匀喷洒的喷洒量为20-40mL/cm²，均匀喷洒采用多次喷洒-烘干方式进行处理，次数为3-10，烘干温度为115-125℃；

步骤4，将二次镀膜二氧化钛微球放入密封反应釜内，缓慢喷入水蒸气并静置10-20min，升温处理2-4h，得到光催化材料；所述水蒸气的缓慢喷入速度为5-10mL/min，温度为110-140℃，静置压力为0.5-0.8MPa，升温处理的温度为200-340℃。

所述二氧化钛微球采用多孔二氧化钛微球，且孔隙率为100-200ppi。

所述多孔二氧化钛微球的制备方法如下：

步骤1，将氯化钠加入无水乙醇中恒温搅拌形成胶体，氯化钠在无水乙醇中的浓度为20-40g/L，恒温搅拌的速度为1000-2000r/min，温度为30-50℃；