TiO₂二级纳米棒阵列及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种TiO2光催化净水材料及其制备方法。该材料是以TiO2一级纳米棒阵列作为基础材料，采用水热法工艺制备而得。该材料中，光催化剂TiO2固载于预处理石英玻璃基底之上，具有二级纳米棒阵列结构，该结构具体形貌可由催化剂前驱液的pH值进行调控，相较一级纳米棒阵列结构的TiO2，比表面积更大，有利于提高光能的吸收利用率、改善水体中待降解有害物质的接触吸附情况，实现水体深度净化的目的。同时，该TiO2二级纳米棒阵列为固载型光催化剂，可以多次回收利用，大大提高了光催化剂的利用率，有效降低了污水处理的成本，净水同时没有对环境产生二次污染。

主权项

一种制备TiO2二级纳米棒阵列的方法，包括如下步骤：1)将钛酸四丁酯、二乙醇胺和乙醇混匀后，加入滴加液，搅拌混匀，陈化后，得到甩胶液；所述滴加液由水、乙醇和浓盐酸组成；2)将所述步骤1)得到的甩胶液涂覆在基底上，干燥并热处理后，在所述基底表面得到金红石型TiO2膜；3)将所述步骤2)所得金红石型TiO2膜与前驱体I混合，于190℃进行反应，反应完毕得到TiO2一级纳米棒阵列；所述前驱体I为TiCl3的NaCl饱和水溶液，所述前驱体I的pH值为0.25；4)将所述步骤3)所得TiO2一级纳米棒阵列与前驱体II混合，于190℃进行反应，反应完毕得到所述TiO2二级纳米棒阵列；所述前驱体II为TiCl3的NaCl饱和水溶液，所述前驱体II的pH值为0.25‑1.20。