[發明專利]一種木質素基介孔二氧化鈦光催化材料、制備方法及應用

在審

• 申請號: 201710149672.2
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106824151A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 顧曉利;吳志鵬;周徐亮;姚麗君;姚建峰;何明;羅振揚
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J35/10;C02F1/30;C02F101/30;C02F103/30
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 郭百濤

1.一種木質素基介孔二氧化鈦光催化材料，其特征在于是以木質素為模板劑制得的介孔二氧化鈦顆粒，其中所述的二氧化鈦含有銳鈦礦相和金紅石相兩種晶相。

2.根據權利要求1所述的木質素基介孔二氧化鈦光催化材料，其特征在于所述的介孔二氧化鈦顆粒粒徑為5-20nm，比表面積為120-180m²/g。

3.根據權利要求2所述的木質素基介孔二氧化鈦光催化材料，其特征在于該介孔二氧化鈦光催化材料是以木質素為模板劑、以四氯化鈦為鈦源，用直接水解法制備。

4.一種如權利要求1-3任一所述的木質素基介孔二氧化鈦光催化材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)取1-10g堿木質素粗品顆粒溶于10-200mL的5-20wt％NaOH溶液中，室溫下攪拌3-12h，過濾，除去不溶物，得到木質素溶液；

(2)在充分攪拌條件下，在得到的木質素溶液中滴加濃度為0.1-1.0mol/L的鹽酸溶液，控制pH＝1-5，攪拌0.5-4h；過濾，將得到的沉淀固體水洗，再真空條件下80-100℃干燥，得到純化木質素固體；

(3)將得到純化木質素固體配成濃度1-10g/L的木質素水溶液，在水浴保溫20-40℃條件下，將四氯化鈦水溶液，再緩慢滴加到10-1000mL的木質素溶液中，隨后滴加濃度為0.1-1.0mol/L的鹽酸溶液，控制pH＝1-5，快速攪拌得到混合物；將此混合物20-40℃下攪拌10-100min，隨后加熱到60-100℃下攪拌10-100min；加入氨水，調節pH＝7-8；再攪拌10-100min后，離心分離，得到無定形沉淀物；

(4)將得到的無定形沉淀物過濾，室溫下老化6-24h，得到凝膠物，再用去離子水洗滌3-4次，除去Cl^-，再用無水乙醇洗滌1-2次，過濾后得到的固體產物在真空條件下80-100℃干燥，經球磨后，再于400-600℃下煅燒1-5h，得到的固體顆粒即為木質素基介孔二氧化鈦光催化材料。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的水洗是用去離子水洗3-4次，真空條件下80-100℃干燥時間為8小時及以上。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟(3)所述的四氯化鈦水溶液是將0.1-10g四氯化鈦加入到10-1000mL水中配成。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟(4)所述的固體產物在真空條件下80-100℃干燥時間為8小時及以上。

8.一種如權利要求1-3任一所述的木質素基介孔二氧化鈦光催化材料在光催化反應中的應用。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于是在光催化降解有機染料中的應用。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于所述的有機染料為亞甲基藍、羅丹明B或甲基橙。