[发明专利]溶胶-水热法低温制备具有高选择性的无机骨架仿生TiO2光催化剂

摘要

本发明涉及一种溶胶-水热法低温制备具有高选择性的无机骨架仿生TiO2光催化剂的方法。钛的烷氧化物在水解过程形成带有羟基的中间产物,带有羟基的水解中间产物与目标有机污染物间通过氢键和静电作用形成分子印迹前躯体溶胶，在室温下搅拌和水热过程中，Ti(OH)4缩聚形成TiO2并晶化，然后用甲醇：氨水混合液作为洗脱液，通过索氏提取法去除模板分子，最终获得具有可高选择性的无机骨架仿生TiO2光催化剂。本方法的突出优点是制备条件温和，无机骨架仿生TiO2光催化剂的机械强度高，分子识别位点不易破坏，对目标有机污染物的选择性好、降解效率高，可明显降低农业回用水中目标污染物的浓度，同时最大程度保留水中的有机营养成分。

主权项

一种溶胶‑水热法低温制备具有高选择性的无机骨架仿生TiO2光催化剂的方法，其特征在于制备方法步骤如下：以目标有机污染物为模板分子，乙醇为溶剂，冰醋酸为抑制剂，钛的烷氧化物为功能单体前驱体和钛源，钛的烷氧化物水解过程中产生带有羟基的中间产物，以带有羟基的水解中间产物为功能单体，带有羟基的水解中间产物通过氢键和静电作用与模板分子发生预组装，制备分子印迹前躯体溶胶，然后转移到内衬聚四氟乙烯反应釜中进行水热反应，反应温度140‑240℃，反应时间12‑24小时，通过缩聚反应得到与模板分子相结合的黄色刚性TiO2骨架，黄色固体产物用乙醇和去离子水分别洗涤三次，然后用体积比为1:1的甲醇和氨水混合液作为洗脱液，通过索氏提取法去除模板分子，TiO2骨架上留下与模板分子大小、形状及官能团相匹配的三维空穴或者结合位点，得到具有高选择性光催化降解目标有机污染物的仿生TiO2光催化剂；所述的钛的烷氧化合物选用钛酸正丁酯、钛酸异丙脂或异丙醇钛；所述的目标有机污染物包括甲基橙、4‑硝基苯酚，2‑硝基苯酚、罗丹明B、邻氯酚、对氯酚等有机污染物；所述的目标有机污染物与钛的烷氧化合物的摩尔比为1：20～1：4。