[发明专利]一种核壳结构TiO2纳米管@Ti-MOF催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种核壳结构TiO₂纳米管@Ti‑MOF催化剂的制备方法，先利用高温空气氧化处理和酸洗相结合法制备出锐钛矿相TiO₂纳米管作为核；再利用溶剂热法，在TiO₂纳米管表面原位生长NH₂‑MIL‑125(Ti)作为壳，即可得到以TiO₂纳米管为核，以NH₂‑MIL‑125(Ti)为壳的可见光催化剂。本发明制备条件易控，环境友好，工艺简单，可操作性好，所得材料有稳定性高，催化效率高，分解彻底，不产生二次污染之特点，对染料废水具有明显的可见光降解作用，其中在可见光下，用于降解罗丹明B，最高催化率48 min可达97%，在降解有机污染物方面具有较高的应用价值。

主权项

1.一种核壳结构TiO₂纳米管@Ti‑MOF催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)一个制备锐钛矿相TiO₂纳米管的步骤，按照原料TiO₂粉末和NaOH的质量比为1:4～8称取原料，在一个反应容器中研磨均匀，得到前驱体混合固体粉末；将所得前驱体混合固体粉末放置于马弗炉中，将马弗炉升温至350～500℃，保温8～12h，即得TiO₂纳米管前驱体；将所得TiO₂纳米管前驱体依次用5～12M HCl溶液、0.05～0.2M HCl溶液、去离子水洗涤至中性，干燥，即得锐钛矿相TiO₂纳米管；2)一个制备TiO₂纳米管@Ti‑MOF核壳结构的步骤，按照锐钛矿相TiO₂纳米管、2‑氨基对苯二甲酸、N,N‑二甲基甲酰胺、甲醇、十二烷基硫酸钠的物料比为0.3g:(0.6～0.9)g:(12.5～25)ml:(1.5～3)ml：(0.01～0.05)g称取原料；将上述原料混合后超声20～40min，然后转入高压反应釜中，在160～180℃下反应20～24h，冷却至室温，过滤，然后采用N,N‑二甲基甲酰胺和甲醇洗涤，最后干燥，即可得到核壳结构TiO₂纳米管@Ti‑MOF复合可见光催化剂。