[发明专利]掺杂改性的可见光响应二氧化钛光催化剂及其制法和用途

权利要求书

1.一种掺杂改性的可见光响应二氧化钛光催化剂，其特征是：所述的光催化剂是在二氧化钛的表面修饰有三氟乙酸且在二氧化钛内部含有掺杂剂，其中三氟乙酸的含量为40～60wt％，掺杂剂的含量为0～5wt％，余量为二氧化钛。

2.根据权利要求1所述的掺杂改性的可见光响应二氧化钛光催化剂，其特征是：所述的掺杂剂选自FeCl₃、Fe(NO₃)₃、CuCl₂、Cu(NO₃)₂、Mn(CH₃COO)₂、AgNO₃、CH₃COOAg所组成的组中的至少一种。

3.一种根据权利要求1或2所述的掺杂改性的可见光响应二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

(a)将钛酸酯加入到三氟乙酸溶液中水解，其中钛酸酯∶三氟乙酸的摩尔比为1∶4～1∶10，室温搅拌，得到黄褐色溶液；干燥并除去可挥发性副产物和过量的三氟乙酸，得到表面修饰有三氟乙酸的二氧化钛干凝胶；

(b)将步骤(a)得到的表面修饰有三氟乙酸的二氧化钛干凝胶溶解于水中，加入掺杂剂，然后进行水热处理，取出干燥得到掺杂改性的可见光响应二氧化钛光催化剂；其中三氟乙酸的含量为40～60wt％，掺杂剂的含量为0～5wt％，余量为二氧化钛。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：所述的钛酸酯选自钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯所组成的组中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：所述的掺杂剂选自FeCl₃、Fe(NO₃)₃、CuCl₂、Cu(NO₃)₂、Mn(CH₃COO)₂、AgNO₃、CH₃COOAg所组成的组中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：所述的三氟乙酸溶液的浓度为50～99wt％。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：所述的水热处理的温度为90～180℃。

8.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征是：所述的水热处理的时间为3～10小时。

9.一种根据权利要求1或2所述的掺杂改性的可见光响应二氧化钛光催化剂的用途，其特征是：所述的掺杂改性的可见光响应二氧化钛光催化剂直接用于光催化降解污水中的有机污染物；或所述的掺杂改性的可见光响应二氧化钛光催化剂与聚合物混合作为复合光催化剂使用，用于光催化降解污水中的有机污染物，其中聚合物在复合光催化剂中的含量为30～50wt％。

10.根据权利要求9所述的用途，其特征是：所述的聚合物选自聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚己内酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚己内酰胺、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸所组成的组中的至少一种。