[发明专利]一种Pd@MOFs/TiO2光催化剂及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种Pd@MOFs/TiO2光催化剂的制备方法与应用。本发明采用双溶剂法，先通过将贵金属纳米粒子和制备的MOF的有机溶剂的自组装，然后在还原剂存在条件下制得Pd@MOFs，最后将TiO2均匀分散在Pd@MOFs的水溶液中，最终制得具有三层结构的MOFs光催化剂。所制备的光催化剂能够广泛应用于废水治理、大气净化等领域。本发明制备的催化剂提高了光生电子‑空穴的分离率，不仅使得复合污染物能够分离开来并同步处理，最终提高其光催化效率；而且由于其光生电子‑空穴分利率的提高也使得其对单一污染物的光催化效率也得到了提高。

主权项

一种Pd@MOFs/TiO2光催化剂的制备方法，其特征在于，通过将有机配体、金属源、贵金属源以及TiO2在含有酸的水溶液中水解聚合、洗涤及真空干燥的方法制备得到三层的MOFs光催化材料；包括以下步骤：(1)MOFs的制备：将3～5g金属源与1～3g的有机配体加入到50～70ml的去离子水中，得到混合溶液A，室温下搅拌0.5～1h，再将酸溶液加入至混合溶液A中，混合搅拌0.5～1h，得到混合溶液B，将混合溶液B转移至聚四氟乙烯反应釜内胆中，再将聚四氟乙烯反应釜内胆放入高压反应釜中，水热反应9～13h，再将溶液经200～300目不锈钢过滤网过滤、清洗、真空干燥，最终得到MOFs；所述金属源包括九水硝酸铬、六水三氯化铬或六水硫酸铬；所述有机配体包括对苯二甲酸、氨基对苯二甲酸或均苯三甲酸；(2)Pd@MOFs的制备：将0.1～0.3g的MOFs加入至10～30mL石油醚有机溶液中，超声混匀，室温下搅拌0～30min，得到溶液C，再将0.4～0.5ml的H2PdCl4逐滴加入到搅拌中的溶液C中，室温下继续搅拌2～4h，再加入0.03～0.04g硼氢化钠，室温下搅拌5～7h，再将溶液经200～300目不锈钢过滤网过滤、清洗、真空干燥，最后即得Pd@MOFs光催化剂；(3)Pd@MOFs/TiO2的制备：将0.1～0.3g的Pd@MOFs加入至10～30mL的去离子水中，超声混匀，室温下搅拌0～30min，得到溶液D，再将0.001～0.003g的TiO2加入到搅拌中的溶液D中，室温下继续搅拌5～7h，再将溶液经200～300目不锈钢过滤网过滤、清洗、真空干燥，最后即得Pd@MOFs/TiO2光催化剂。