[发明专利]一种光催化材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种光催化材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

将2-甲基唑醇溶液与Co(NO₃)₂·6H₂O醇溶液混合，反应生成ZIF-67晶体；

将所述ZIF-67晶体分散在Tris-HCl溶液中，并加入多巴胺混合，在所述ZIF-67晶体表面生成聚多巴胺，制得ZIF-67@PDA颗粒；

将所述ZIF-67@PDA颗粒分散在有机醇和氨的混合溶液中，并加入钛酸四丁酯混合，制得反应产物；

将所述反应产物分散在有机醇和水的混合溶液中，并在惰性气氛中进行水热反应，在所述ZIF-67@PDA颗粒表面生成二氧化钛，制得H-ZIF-67@PDA@TiO₂颗粒。

2.根据权利要求1所述光催化材料的制备方法，其特征在于，所述将2-甲基咪唑醇溶液与Co(NO₃)₂·6H₂O醇溶液混合，反应生成ZIF-67晶体的步骤包括：

将2-甲基咪唑醇溶液与Co(NO₃)₂·6H₂O醇溶液混合，搅拌10-30min后在20-40℃条件下保持20-30小时；

通过离心收集紫色结晶产物，并用有机醇进行洗涤，制得所述ZIF-67晶体。

3.根据权利要求1所述光催化材料的制备方法，其特征在于，所述2-甲基咪唑醇溶液中的2-甲基咪唑与所述Co(NO₃)₂·6H₂O醇溶液中的Co(NO₃)₂·6H₂O之间的摩尔比为4:1。

4.根据权利要求1所述光催化材料的制备方法，其特征在于，将所述ZIF-67晶体分散在Tris-HCl溶液中，并加入多巴胺混合，在所述ZIF-67晶体表面生成聚多巴胺，制得ZIF-67@PDA颗粒的步骤包括：

在超声处理下，将制备好的ZIF-67晶体均匀分散在Tris-HCl溶液中，得到一次混合溶液；

将多巴胺加入到所述一次混合溶液中，在20-40℃条件下搅拌2-5h，在所述ZIF-67晶体表面生成聚多巴胺，得到二次混合溶液；

对所述二次混合溶液进行离心获得产物，对所述产物进行洗涤干燥处理，得到所述ZIF-67@PDA颗粒。

5.根据权利要求4所述光催化材料的制备方法，其特征在于，所述一次混合溶液的pH为8-9。

6.根据权利要求4所述光催化材料的制备方法，其特征在于，所述二次混合溶液中，所述多巴胺的浓度为2mg/mL。

7.根据权利要求1所述光催化材料的制备方法，其特征在于，将所述ZIF-67@PDA颗粒分散在有机醇和氨的混合溶液中，并加入钛酸四丁酯混合，制得反应产物的步骤包括：

将所述ZIF-67@PDA颗粒分散在有机醇和氨的混合溶液中进行超声处理，得到三次混合溶液；

向所述三次混合溶液中加入钛酸四丁酯，并在20-40℃条件下搅拌5-10h，得到反应产物。

8.根据权利要求1所述光催化材料的制备方法，其特征在于，将所述反应产物分散在有机醇和水的混合溶液中，并在惰性气氛中进行水热反应，在所述ZIF-67@PDA颗粒表面生成二氧化钛，制得H-ZIF-67@PDA@TiO₂颗粒的步骤包括：

将所述反应产物分散在有机醇和水的混合溶液中，并转移至高压釜中；

在惰性气氛中于150-250℃条件下进行水热反应1-3h，在所述ZIF-67@PDA颗粒表面生成二氧化钛，冷却后制得H-ZIF-67@PDA@TiO₂颗粒。

9.一种光催化材料，其特征在于，包括ZIF-67晶体，包覆在所述ZIF-67晶体表面的聚多巴胺，以及包覆在所述聚多巴胺表面的二氧化钛。

10.一种光催化材料的应用，其特征在于，将权利要求9所述的光催化材料用于降解染料。