表面修饰有助催化剂的半导体TiO₂光催化剂及其制备方法和用途

摘要

本发明涉及光催化选择性氧化合成技术领域，特别涉及表面修饰有助催化剂的半导体TiO₂光催化剂及其制备方法，以及应用该催化剂选择性氧化一级醇或二级醇制备醛或酮。本发明通过设计对TiO₂表面进行化学修饰，使得TiO₂光生空穴原位转化为有机氮氧自由基，而这类有机氮氧自由基由于空间位阻的选择性，能够高选择性地和一级醇或二级醇反应得到相应的醛或酮。本发明的催化剂对所述的各类醇的转化都能达到＞99％的转化率和一般高达90％以上的选择性，特别是对芳香醇如苯甲醇可达到＞99％的选择性；催化剂和助催化剂都可以通过简单的过滤后反复使用，寿命长，不积炭；制备和反应条件温和。

主权项

1.一种表面修饰有助催化剂的半导体TiO₂光催化剂，其特征是：所述的表面修饰有助催化剂的半导体TiO₂光催化剂是以锐钛矿型的固体TiO₂为母体，在其表面修饰有助催化剂层，所修饰的助催化剂与固体TiO₂母体的比例为：2.5×10^-3～0.1摩尔助催化剂/克TiO₂；所述的助催化剂是指取代的氮杂环烷烃氧化物，结构式是：其中，功能结构为5元或6元氮杂环氧化物和R₁、R₂、R₃、R₄独立地是C₁～C₃的烷基。