[发明专利]一种负载型碳改性二氧化钛光催化剂的合成方法

摘要

本发明公开一种负载型碳改性二氧化钛光催化剂的合成方法，将无水乙醇和钛酸正丁酯混合得到溶液A；将HNO3与无水乙醇混合得到溶液B；将溶液A滴加到溶液B中，再滴加NaOH溶液，得到钛柱撑液；在天然膨润土溶液中滴加阳离子表面活性剂溶液制成有机改性膨润土悬浊液；将钛柱撑液滴加到有机改性膨润土悬浊液中，然后超声振荡、老化，得到的粉末在真空条件下煅烧即为负载型碳改性二氧化钛；利用膨润土的阳离子交换特性，在其纳米片层之间植入碳和TiO2纳米颗粒，形成三维纳米孔结构，扩大膨润土的比表面积，增加其吸附性能；TiO2和碳颗粒表面结合紧密，能增加TiO2的表面光敏性能，促进其可见光降解性能；膨润土层间的TiO2是纳米尺度，仍然发挥纳米效应。

主权项

一种负载型碳改性二氧化钛光催化剂的合成方法，其特征是采用如下步骤：1）制备钛柱撑液：将60~80ml的无水乙醇和40~45 ml的钛酸正丁酯混合，磁力搅拌20~30 min，得到淡黄色澄清溶液A；将96~100 ml的1mol/L的HNO3与100~105 ml的无水乙醇混合，得到溶液B；将溶液A缓慢的滴加到溶液B中，同时剧烈搅拌，滴加结束后继续搅拌30min，然后滴加0.1~1 mol/L的NaOH溶液，使得NaOH和HNO3的摩尔比为1:3，滴加结束继续搅拌30min即得到钛柱撑液； 2）制备有机改性膨润土悬浊液：将10~15 g磨碎的天然膨润土加入蒸馏水配成2%的溶液，浸泡10~12 h，边搅拌边滴加浓度为1~10 g/L的长链型阳离子表面活性剂或短链型阳离子表面活性剂溶液，阳离子表面活性剂总量为0.4~0.9倍相应膨润土阳离子交换容量，滴加结束后继续搅拌1~1.5 h，随后静置一段时间，然后倒去上清液，再加入一定量的蒸馏水冲洗2~3次，清洗结束后加入蒸馏水制成浓度为100~200 g/L的有机改性膨润土悬浊液；3）取150~200 ml的所述钛柱撑液滴加到所述有机改性膨润土悬浊液中，使用搅拌器剧烈搅拌溶液，滴加完成后继续搅拌2~3h，然后超声振荡5~15min后于室温下老化24h，用蒸馏水洗涤数次，沉淀物放入70~80℃的鼓风干燥箱中烘干；得到的粉末在真空条件下煅烧4~5h；煅烧后表面活性剂碳化，聚合羟基钛离子成为氧化钛，得到的黑色粉末即为负载型碳改性二氧化钛。