[發(fā)明專利]一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料及其制備方法和在光催化中的應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107899618B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉軍民;蘇成勇;陳逸凡;黃劍鋒;秦蘇;黃理淵;徐耀維;郭靖
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38;B01J35/10;C01B3/04;C01B32/40
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 林德強

1.一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料，其特征在于：包括大環(huán)化合物光敏染料和二氧化鈦；所述的大環(huán)化合物光敏染料為杯芳烴化合物；

所述杯芳烴化合物的結(jié)構(gòu)通式如式(Ι)或式(Ⅱ)所示：

D為電子給體，在式(Ι)中為中的至少一種，在式(Ⅱ)中為中的至少一種；

π為共軛橋連體，為中的至少一種，n＝1或2；

A為電子受體，在式(Ι)中為中的至少一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料，其特征在于：大環(huán)化合物光敏染料占二氧化鈦質(zhì)量的1％～15％。

3.一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)染料溶液的配制：將大環(huán)化合物光敏染料溶于有機溶劑中，配成染料溶液；

2)染料-TiO₂凝膠的制備：將鈦酸四丁酯、螯合劑、水和染料溶液混合，把混合液加熱至凝固形成半透明膠狀固體，得到染料-TiO₂凝膠；

3)凝膠的后處理：提取染料-TiO₂凝膠，干燥，晶化，得到權(quán)利要求1所述的基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料的制備方法，其特征在于：步驟1)中，有機溶劑為THF、DMF、DMSO、丙酮中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料的制備方法，其特征在于：步驟1)中，染料溶液中大環(huán)化合物光敏染料的濃度為(5～10)μmol/L。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料的制備方法，其特征在于：步驟2)中，鈦酸四丁酯、螯合劑、水和染料溶液的體積比為1：(0.1～0.2)：(0.1～0.2)：1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料的制備方法，其特征在于：步驟2)中，螯合劑為冰醋酸。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料的制備方法，其特征在于：步驟2)中，加熱溫度為50～70℃，加熱時間為2～3h。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料的制備方法，其特征在于：步驟3)中，提取的方法為索氏提取；晶化的溫度為280～320℃，晶化的時間為1.5～3h。

10.一種光催化劑，包括權(quán)利要求1所述的基于大環(huán)化合物光敏染料與二氧化鈦的雜化材料。