[發(fā)明專利]一種表面印跡功能化TiO2納米管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910043183.4
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN101607736A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉承斌;羅勝聯(lián);唐艷紅;楊麗霞;劉榮華;何曄娟
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: C01G23/047
• 分類號: C01G23/047
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所
• 代理人: 顏 勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一類新型結(jié)構(gòu)的印跡功能化TiO₂納米管材料。

背景技術(shù)

由于絕大多數(shù)有機(jī)污染物分子的化學(xué)反應(yīng)功能性不強(qiáng)和疏水性特點(diǎn)，在具有親水性TiO₂表面吸附非常低，這也是利用TiO₂消除疏水性有機(jī)污染物的瓶頸之一，因此加強(qiáng)有機(jī)污染物在TiO₂光催化材料表面的吸附研究對有機(jī)污染物高效削減非常重要。一種模擬抗體-抗原特異性識別和結(jié)合的人工生物模板技術(shù)-分子印跡技術(shù)引起了大家的興趣。在這種技術(shù)中，模板分子(印跡分子)與一種或多種功能單體通過共價鍵或者非共價作用如氫鍵、范德華力、離子作用、疏水作用以及π-π作用等形成穩(wěn)定的復(fù)合物，加入交聯(lián)劑引發(fā)功能單體聚合，再脫除模板分子得到分子印跡聚合物(Molecularly?imprinted?polymers，MIP)。MIP具有形狀、大小與模板分子相匹配的空腔，而且有著特定排列的功能基團(tuán)，可以與模板分子產(chǎn)生特異性識別作用。分子印跡技術(shù)在選擇性富集有機(jī)污染物方面顯示了誘人的應(yīng)用前景。不過，有機(jī)高分子印跡基質(zhì)在修飾TiO₂用于光催化時存在一些問題：印跡聚合物覆蓋在TiO₂表面影響TiO₂光吸收和電荷傳輸；在光催化過程中印跡聚合物會發(fā)生降解；有機(jī)高分子印跡基質(zhì)機(jī)械性和熱穩(wěn)定性不好，造成形狀記憶不穩(wěn)定。而無機(jī)高分子印跡薄膜有望解決上述問題，它具有比表面積大和良好的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，可以克服有機(jī)聚合物的剛性和惰性差的缺點(diǎn)，成為分子印跡技術(shù)發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一類新型結(jié)構(gòu)的印跡功能化TiO₂納米管。

本發(fā)明目的是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的：

在TiO₂納米管壁表面上結(jié)合有由有機(jī)污染物印跡復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體薄膜，其中印跡基質(zhì)材料為復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體，印跡分子為有機(jī)污染物。

所述的有機(jī)污染物包括持久性有機(jī)污染物。

所述的復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體印跡基質(zhì)材料是TiO₂、CdS、CdSe、SiC、WO₃、ZnS、ZnO、SnO₂、Nb₂O₅、ZrO₂、V₂O₅、Ta₂O₅和SrTiO₃中的2種或2種以上復(fù)合而成的復(fù)合物。

所述的復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體，其特征在于，復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體還包括摻雜復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體。

所述的摻雜復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體的摻雜包括金屬單質(zhì)摻雜、非金屬單質(zhì)摻雜或磁性金屬氧化物摻雜。

所述的摻雜復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體的金屬單質(zhì)摻雜包括Fe、Pt、Pd、Au和Ag中的1種或1種以上金屬摻雜。

所述的摻雜復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體的非金屬摻雜包括C、N、S和B中的1種或1種以上非金屬摻雜。

所述的摻雜復(fù)合無機(jī)半導(dǎo)體的磁性金屬氧化物為Fe₃O₄。

TiO₂納米管是純TiO₂納米管，或是復(fù)合型TiO₂納米管。

所述的復(fù)合型TiO₂納米管包括貴金屬摻雜復(fù)合、半導(dǎo)體復(fù)合、離子摻雜復(fù)合和非金屬摻雜復(fù)合的TiO₂納米管，或者是包括貴金屬摻雜、半導(dǎo)體、離子摻雜和非金屬摻雜中的2種或2種以上共復(fù)合的TiO₂納米管。

復(fù)合型的TiO₂納米管貴金屬摻雜復(fù)合包括Pt、Pd、Au和Ag中的1種或1種以上金屬摻雜復(fù)合。

復(fù)合型的TiO₂納米管非金屬摻雜復(fù)合包括C、N、S和B中的1種或1種以上非金屬摻雜復(fù)合。

復(fù)合型的TiO₂納米管的半導(dǎo)體復(fù)合包括CdS、CdSe、SiC、WO₃、ZnS、ZnO、SnO₂、Nb₂O₅、ZrO₂、V₂O₅、Ta₂O₅和SrTiO₃中的1種或1種以上半導(dǎo)體復(fù)合。