[发明专利]一种碳掺杂氧化钛中空球光催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于处理水中有机污染物的光催化材料及其制备方法。该光催化材料为经碳掺杂改性的氧化钛中空球，具有分等级的孔结构，中空的大孔之间通过小孔相互连接，形成三维的中空网络结构，大孔孔壁上具有大量的中孔结构。碳的掺杂使催化剂具有可见光活性，分等级的中空网络结构不但为污染物分子的传递扩散提供良好的通道，而且可引起光在内部空腔中多次反射，提高光能的利用效率。该催化剂在可见光下具有很强的催化活性，能在短时间内快速降低水中有机污染物的浓度，最终可将污染物几乎完全降解。制备方法简单易行，催化剂可方便回收重复利用，具有广阔的应用前景。

主权项

一种碳掺杂氧化钛中空球光催化剂，其特征在于：该光催化剂为碳掺杂的具有分等级孔结构的TiO2中空球，中空球之间通过比球内径更小的圆孔相互连接，形成三维的中空网络结构；球体内径可在50 nm到950 nm范围内调节，中空球球壳的厚度可在5 nm到75 nm之间调节；球壳由粒径5 nm到25 nm的多晶锐钛矿型TiO2粒子堆积组成，形成大量的3 nm到50 nm的中孔结构，其比表面积在20~100 m2/g之间；碳掺杂量和煅烧后残炭的量可分别在0.05%~0.75%和0%~55%范围内调节（与Ti的摩尔百分比）。