[發明專利]一種負載有納米二氧化鈦多孔材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810251664.3
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108465490A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 郭贊如;蔣勇
• 申請（專利權）人: 江蘇奧凈嘉環保科技有限公司
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38
• 代理公司: 南京匯恒知識產權代理事務所(普通合伙) 32282
• 代理人: 毛碧娟

本發明公開了一種負載有納米二氧化鈦多孔材料的制備方法，該方法利用納米二氧化鈦和氧化石墨烯復合水溶液為高內相乳液聚合的內相，通過油包水高內相乳液聚合苯乙烯和甲基丙烯酸羥基乙基酯，獲得表面負載有納米二氧化鈦多孔材料。本發明的制備工藝簡單，制備的負載有納米二氧化鈦多孔材料具有輕質、透氣的性能，可將納米TiO₂有效負載于多孔材料上，并減少納米TiO₂對多孔材料的腐蝕。

技術領域

本發明涉及光催化材料技術領域，具體涉及一種負載有納米二氧化鈦多孔材料的制備方法。

背景技術

水污染、空氣污染等環境問題成為人類健康的重大威脅，對水污染、空氣污染物的徹底處理是我們的愿望。光催化技術是近十來年發展起來能有效處理水污染、空氣污染的手段，光催化的原理是借助光催化劑可以在太陽輻射下在水中產生高氧化活性物種，使有機污染物降解的技術，因此，光催化技術是一種簡單、環保的解決水污染、空氣污染問題的方法。在眾多光催化劑中，納米二氧化鈦（TiO₂）因其具有高效、無毒、化學性質穩定等優點，使其成為一種具有大規模應用潛力的光催化劑，然而，納米TiO₂通常以粉末形式存在，在其使用上出現不易回收利用等缺點，多孔材料具有較大的比表面積，又以塊狀材料形式存在，方便使用，將其作為納米TiO₂載體可以解決其不易回收的不足，但是多孔材料特別是高分子多孔材料和納米TiO₂作用力不強，在光催化過程中還有可能腐蝕多孔材料。因此，有必要研究改進負載有納米二氧化鈦多孔材料的制備方法。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種可將納米TiO₂有效負載于多孔材料上，并減少納米TiO₂對多孔材料的腐蝕的負載有納米二氧化鈦多孔材料的制備方法。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種負載有納米二氧化鈦多孔材料的制備方法，包括以下制備步驟：

S1、將納米二氧化鈦和氧化石墨烯溶于水中，超聲分散30min，靜置后加入引發劑，得到高內相乳液聚合內相溶液；

S2、在反應器中，按照一定比例將苯乙烯和甲基丙烯酸羥基乙基酯混合，加入一定比例的甲苯、交聯劑和乳化劑混合均勻，得到單體溶液；

S3、將高內相乳液聚合內相溶液逐滴滴加至盛放有單體溶液的反應器中，滴加結束后，提高攪拌速度至700轉/ min，攪拌30min，得到乳液體系，將乳液體系轉移到固定容器中，在密封、60℃的條件下反應12h，反應結束后的反應液用去離子水浸泡洗滌，再使用乙醇浸泡洗滌，干燥得到負載有納米二氧化鈦多孔材料。

優選地，前述步驟S1中，納米二氧化鈦和氧化石墨烯的質量比為4:1~1:4，納米二氧化鈦和氧化石墨烯的總質量為高內相乳液聚合內相溶液的2~4%。

再優選地，前述步驟S1中，引發劑為水溶性引發劑，其用量為苯乙烯和甲基丙烯酸羥基乙基酯總質量的0.1~10%。

更優選地，前述引發劑是過硫酸鉀、過硫酸銨、V40和V50中的一種。

進一步優選地，前述步驟S2中，苯乙烯和甲基丙烯酸羥基乙基酯的摩爾比為80:20~98:2。

具體地，前述步驟S2中，甲苯的質量為苯乙烯和甲基丙烯酸羥基乙基酯總質量的10~200%，交聯劑為分子中包括兩個C=C的疏水性化合物，其質量為苯乙烯和甲基丙烯酸羥基乙基酯總質量2~20%。

優選地，前述交聯劑是二乙烯基苯、二丙烯酸乙二醇酯和二甲丙烯酸乙二醇酯中的一種。

再優選地，前述步驟S2中，乳化劑為非離子型表面活性劑，其質量為苯乙烯、甲基丙烯酸羥基乙基酯、甲苯和交聯劑總質量的2~20%。