[发明专利]含二氧化硅和二氧化钛的复合物的颗粒及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了含二氧化硅和二氧化钛的复合物的颗粒，所述复合物掺杂有改性成分。所述颗粒在用作光催化剂时，对于有机污染物的降解去除具有特别高的活性和选择性，能够适用于多种有机污染物的降解去除。

技术领域

本发明属于无机纳米材料技术领域，涉及含二氧化硅和二氧化钛的复合物的颗粒及其制备方法和用途，特别涉及所述颗粒在去除有机污染物的用途。

背景技术

有机污染物、特别是农药残留物的降解去除一直是研究的热点。利用光催化降解来降解环境中的残留农药已经成为减轻环境污染的一条重要途径。生物降解过程通常需要几天、甚至几周才能完成，而在光解过程中甚至几分钟就可以完成。目前的研究主要集中在用TiO₂光催化降解农药。农药的光催化降解是在光的照射下，包括在太阳光的照射下，使农药进行光化学反应的过程，这对于环境中难生物降解的有机污染物显得更有意义。

近来，纳米光催化剂受到了广泛研究。宏观物体中的连续的能带将分裂为分立的能级，能级间距也随颗粒粒径减小而增大，当热能、电场能或者磁场能比平均的能级间距小时，就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性，称之为量子尺寸效应，例如纳米量子隧道效应。对催化剂而言，这种效应会增强物质的催化性能，甚至产生新的性能。

CN106492802A提供了一种铜-二氧化钛-介孔二氧化硅微球复合材料，其是将Cu掺杂在负载二氧化钛的介孔二氧化硅球上。

CN104602666A提供了一种介孔二氧化硅复合粉体，包括介孔二氧化硅分子筛和在所述二氧化硅分子筛上的二氧化钛涂敷层。

CN104258836A公开了一种二氧化钛/二氧化硅纳米复合材料的制备方法，所述制备方法包括：a、溶胶法制备纳米二氧化硅溶胶的工序；b、在溶剂的存在下，将所述纳米二氧化硅溶胶、十六烷基三甲基溴化铵、钛酸四丁酯混合并进行接触反应以制得淡黄色沉淀的工序；c、将所述淡黄色沉淀、盐酸和丙酮混合并回流以制得白色粉末的工序；d、将白色粉末以1-10℃/min的升温速率升温至350-650℃热处理0.5-24h以制得二氧化钛/二氧化硅纳米复合材料的工序。

CN104587922A公开了一种二氧化钛二氧化硅复合纳米多孔微球的制备方法，该方法将活性二氧化钛水溶胶与水玻璃混合，在制备纳米多孔二氧化硅的过程中直接将活性二氧化钛复合进入到体系中，从而制备出TiO₂-SiO₂复合纳米多孔微球。

CN101624188A公开了一种具有规整粒径纳米二氧化硅二氧化钛复合微粒子，其中二氧化硅的重量百分比为10％-60％，比表面积在300-400m²/g，其粒径范围为10-100nm，粒径分布的标准偏差系数为0.01-0.2。

CN102600822A公开了一种碳掺杂的二氧化硅-二氧化钛复合光催化剂及其制备方法，制备步骤为：1)将工业硅溶胶产品进行稀释，制备得到硅溶胶溶液；2)将碳源的水溶液溶液与硅溶胶混合；3)将钛源的溶液在常温常压下与硅溶胶和碳源溶液混合；4)将碱的水溶液缓慢滴入上述溶液中，调节溶液的pH值，得到前驱体沉淀；5)将沉淀过滤、洗涤、干燥后，再经过热处理和研磨。

CN1086362A公开了一种制备二氧化钛-二氧化硅复合的纳米材料的方法，所述纳米材料是二氧化钛复合二氧化硅纳米材料，所述方法包括在浓度为5-30％的纳米钛溶胶或硅溶胶内加入硅酸酯或钛酸酯，并加入包覆剂聚醚胺，调节pH值在1-9，温度在0-90℃下，反应2-4小时；其中二氧化钛溶胶制备时，是在强烈搅拌下，用微量计量泵将浓度是20-70％的钛酸酯丙酮溶液，缓慢加入到pH值为1-7的水中；二氧化硅溶胶制备时，是在强烈搅拌下，用微量计量泵将浓度是5-30％的硅酸钠水溶液缓慢加入到pH是5-9的氨水溶液中。