[发明专利]一种聚对苯/TiO2

说明书

本发明公开了一种聚对苯/TiO₂复合微球及其制备方法，所述聚对苯/TiO₂复合微球的制备方法，包括如下步骤：将具有支链结构的刷棒状聚对苯溶于良溶剂中，配制聚合物溶液；将所述聚合物溶液置于以不良溶剂为氛围的密闭环境中，静置得聚合物微球；将所述聚合物微球超声分散后，加入浓硫酸磺化，得到磺化聚合物微球；将所述磺化聚合物微球超声分散，加入钛酸四正丁酯，室温下反应后除去剩余的钛酸四正丁酯后加入乙醇/水溶液，室温下反应1h以上，得到所述聚对苯/TiO₂复合微球。与现有技术相比，本发明产品可在太阳光下直接光催化降解染料，且光催化效果好；本发明方法工艺简单。

技术领域

本发明属于功能高分子材料技术领域，具体涉及一种聚对苯/TiO₂复合微球及其制备方法。

背景技术

随着染料纺织工业的迅速发展，染料的品种和数量日益增加，印染废水已成为水系环境的重点污染源之一。孔雀石绿曾被广泛用于纺织、皮革、食品着色、细胞化学染色等方面。同时，在水产养殖方面及驱虫剂、杀菌剂、防腐剂制备领域也被大量使用。然而国内外学者研究发现孔雀石绿及其代谢产物(即无色孔雀石绿)具有高毒、高残留、高致癌、致畸性。有关孔雀石绿在环境中的监测、毒理效应以及含孔雀石绿废水的处置处理等相关研究课题也已逐步展开。

目前，对孔雀石绿废水进行处理的方法主要有吸附法、生物法、光催化氧化等。光催化氧化因其具有在室温下即可反应和直接利用光源驱动反应等优点，被广泛认为是降解有机污染物成为理想的方法之一。光催化剂种类很多，其中，将TiO₂作为光催化剂用于污水治理等解决环境问题的研究引起了人们的高度重视。TiO₂因具有价格低廉、化学稳定性好、无毒且抗光腐蚀等特点，已成为光催化领域中研究较为广泛的材料之一。然而，TiO₂存在量子产率低，光谱响应范围仅限在紫外区(通常＜380nm)，一定程度上限制了其光催化的活性等缺陷。因此，需对TiO₂进行改性进而增强TiO₂材料本身的活性。目前常用的技术多以贵金属或无机氧(或硫)化物等与TiO₂参杂以扩展TiO₂光谱响应的范围，其制备手段大多条件苛刻，如需要高温且操作复杂等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种条件温和、操作简单的、能提高 TiO₂对太阳光利用率的聚合物/TiO₂复合微球及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种聚对苯/TiO₂复合微球，所述聚对苯/TiO₂复合微球为表面包覆有TiO₂层的聚对苯微球。

本发明的有益效果在于：本发明的聚对苯/TiO₂复合微球不仅具有直接利用太阳光高效光催化降解染料的作用，而且具有良好的化学稳定性。采用本发明结构的复合微球可在60min内使光催化降解率达到96％，将该复合微球可多次重复利用；节能环保，光催化效果好。

本发明还包括一种聚对苯/TiO₂复合微球的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将具有支链结构的刷棒状聚对苯溶于良溶剂中，配制聚合物溶液；

步骤2、将所述聚合物溶液置于以不良溶剂为氛围的密闭环境中，静置得聚合物微球；

步骤3、将所述聚合物微球超声分散后，利用磺化试剂进行磺化反应，得到磺化聚合物微球；

步骤4、将所述磺化聚合物微球超声分散，加入钛酸四正丁酯，室温下反应 1h以上，除去剩余的钛酸四正丁酯后加入醇/水溶液，室温下反应2～8h，得到所述聚对苯/TiO₂复合微球。