一种负载型二氧化钛光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种以有序大孔炭为载体的负载型TiO2光催化剂及其制备方法。本发明催化剂中TiO2含量为5w％-70w％；催化剂的平均孔径为30nm-900nm，比表面积为400m2/g-1500m2/g。本发明光催化剂的制备方法为：组装二氧化硅模板；将炭前驱物填充到模板空隙中，经高温炭化、除去模板制得有序大孔炭；将TiO2前驱物以溶胶或悬乳液形式担载到有序大孔炭上，经焙烧制得催化剂。该催化剂具有较高的比表面积及三维贯通的、大尺寸的孔道结构，特别适用于大分子有机污染物的光催化降解处理。

主权项

一种负载型TiO2光催化剂，其特征在于，该光催化剂以有序大孔炭为载体，以TiO2为活性组分，以催化剂的重量为基准，有序大孔炭含量为30w％‑95w％，TiO2含量为5w％‑70w％；催化剂的平均孔径为30nm‑900nm，比表面积为400m2/g‑2000m2/g，并具有三维交联孔道；所述光催化剂是通过如下方法制备的：1)二氧化硅模板的组装：首先合成二氧化硅胶体微球，并将之组装为有序的密堆体，构成胶体晶体，将胶体晶体经干燥和烧结处理后得到二氧化硅模板；其中所述的烧结处理条件为：以不大于20℃/分钟的速度将胶体晶体升温至500℃‑950℃，恒温10分钟‑400分钟，然后自然冷却到室温；2)有序大孔炭载体的制备：将步骤1)所得到的二氧化硅模板浸入到含有炭前驱物的溶液中，经过吸附、干燥、炭化、除去模板，得到有序大孔炭载体；3)TiO2的固载化：将步骤2)制备的大孔炭载体浸入TiO2溶胶中进行吸附，经干燥和焙烧处理，得到以有序大孔炭为载体的负载型TiO2光催化剂；其中所述TiO2溶胶的配制方法为：在室温下将一定量的钛酸正丁酯加入到总醇量1/2的无水乙醇中，搅拌均匀，得到透明的黄色溶液①；在室温下将另外占总醇量1/2的无水乙醇、冰醋酸、蒸馏水充分混合，形成溶液②；将溶液①置于水浴保温的反应器中，20℃‑60℃恒温下磁力搅拌，再将溶液②缓慢滴加到溶液①中，得到均匀透明的TiO2溶胶。