[發(fā)明專利]具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011413565.4
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112439403A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛繼南;謝季言;王多笑;張生輝;歐雪梅;馮培忠;強穎懷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: B01J21/18
• 分類號: B01J21/18;B01J21/16;B01J21/06;B01J37/03;C02F1/30
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）將質(zhì)量濃度為68%的硝酸和去離子水混合，配置成稀硝酸；

（2）將異丙醇，鈦酸酯和步驟（1）所配置的稀硝酸溶液按照體積比為15：1：30 ml的比例混合，攪拌1 h至透明；

（3）將1g蒙脫石加入100ml步驟（1）所得稀硝酸中超聲剝離2h后，將得到的蒙脫石懸浮液加入步驟（2）所得溶液中，并繼續(xù)添加步驟（1）所得稀硝酸至總體積達到250 ml，攪拌1h；

（4）將步驟（3）所得溶液升溫至設(shè)定溫度后，保持溫度并繼續(xù)攪拌；

（5）將石墨烯溶液加入步驟（4）所得溶液中，然后保持設(shè)定溫度繼續(xù)攪拌；

（6）將步驟（5）中的反應(yīng)產(chǎn)物離心、水洗、干燥后得到具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑制備方法，其特征在于：步驟（1）中，所述配置成的稀硝酸為pH值0.5~2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑制備方法，其特征在于：步驟（2）中，所述的鈦酸酯為鈦酸四乙酯、鈦酸四丁酯和鈦酸四丙酯中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑制備方法，其特征在于：步驟（4）中，所述的加熱溫度為50~90℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑制備方法，其特征在于：步驟（4）中，所述的加熱攪拌時間為0.2~1h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑制備方法，其特征在于：步驟（5）中的石墨烯浮液中使用的石墨烯為氧化石墨烯或還原石墨烯，石墨烯溶液體積為5~20ml，濃度為2mg/ml。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑制備方法，其特征在于：步驟（5）中，所述繼續(xù)加熱攪拌的時間為5~24h。

8.一種使用上述任一權(quán)利要求所述的具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑制備方法獲得的具柱撐結(jié)構(gòu)的蒙脫石-二氧化鈦-石墨烯復合光催化劑，其特征在于：具有納米二氧化鈦支撐蒙脫石單片層和石墨烯單片層的柱撐結(jié)構(gòu)，二氧化鈦與蒙脫石和石墨烯片層形成有效接觸，反應(yīng)物種進出交換容易，可應(yīng)用于污染物去除、水裂解制氫、二氧化碳制燃料、抗菌殺毒等眾多領(lǐng)域。