[发明专利]一种具有可见光响应的二氧化钛基复合光催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有可见光响应的二氧化钛基复合光催化剂的制备方法，首先对TiO₂表面进行表面功能化，得到含有功能性结构单分子层的TiO₂基纳米粒子，随后通过酰胺化反应得到TiO₂基大分子引发剂，再通过引发原子转移自由基聚合反应，在TiO₂表面聚合接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯得到二氧化钛基复合光催化剂。本发明TiO₂基复合光催化剂提高了催化效率，在催化体系中的分散性能得到了提高；本发明制备方法反应温度低，条件温和，后处理简单，实际光催化降解染料效率高，具备很好的发展意义。

主权项

一种具有可见光响应的二氧化钛基复合光催化剂的制备方法，其特征在于按以下步骤操作：1）TiO₂的表面功能化将1.0‑3.0g TiO₂分散到40‑60℃的溶剂乙醇中，随后滴加40‑60℃的溶解有0.1‑0.3g功能性结构有机物的乙醇溶液，于40‑60℃搅拌反应6‑12小时，反应完成后依次经抽滤、无水乙醇超声洗涤、去离子水超声洗涤、室温下真空干燥后得到含功能性结构单分子层的TiO₂基纳米粒子；2）TiO₂基大分子ATRP引发剂的制备将步骤1）制备的含功能性结构单分子层的TiO₂基纳米粒子0.5‑1.5g、溴代异丁酰溴0.3‑0.9mL和缚酸剂三乙胺0.4‑1.2mL加入反应器中，以甲苯为溶剂，在惰性气体保护、冰水浴的条件下搅拌反应4‑6小时，反应完成后依次经离心、四氢呋喃分散、去离子水超声洗涤、室温下真空干燥后得到TiO₂基大分子ATRP引发剂；3）接枝改性将步骤2）制备的TiO₂基大分子ATRP引发剂0.04‑0.12g、甲基丙烯酸缩水甘油酯单体2.0‑6.0mL、配体五甲基二亚乙基三胺0.015‑0.045mL加入反应器中，以苯甲醚为溶剂，搅拌分散均匀并通入氮气，反应器内空气除尽后加入溴化亚铜0.01‑0.03g，在氮气气氛中于80‑110℃搅拌反应6小时，反应结束后离心分离、洗涤并真空干燥24小时，即得二氧化钛基复合光催化剂。