活性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及納米半導(dǎo)體氧化物材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過一步反應(yīng)穩(wěn)定及增強(qiáng)T12活性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化鈦(Ti02)是一種理化性質(zhì)穩(wěn)定、安全無毒、成本低廉的半導(dǎo)體氧化物，在光照射下形成強(qiáng)氧化氛圍，幾乎能將所有的有機(jī)毒物質(zhì)徹底氧化分解成二氧化碳，水等無毒的小分子物質(zhì)。太陽能是清潔而經(jīng)濟(jì)的能源，T12能利用太陽能進(jìn)行催化的性能使其在降解環(huán)境污染領(lǐng)域的應(yīng)用受到極大的關(guān)注。但T12的能帶間隙較寬，為3.2 eV，這使得它只能吸收利用占到達(dá)地面太陽光能5%以下的紫外光(λ < 387nm)，不能有效利用太陽光中占絕大數(shù)的可見光的能量，能太陽光能量的利用率極低。因此，探討對T12的改性，拓寬其吸附光譜向可見光移動，從而提高對太陽光能量的利用率，是目前T12光催化劑研究的焦點(diǎn)。
[0003]大量研究實(shí)驗(yàn)表明，通過摻雜[J.Phys.Chem.C，2007, 129，4538]、貴金屬沉積[J.Phys.Chem.C，2010, 114，16475]、染料敏化[J.Photochem.Photob1l., A,2009，204，168]等方法可有效拓寬T12的光響應(yīng)范圍，提高其光催化活性。最近的研究顯示，以含有大η共軛鍵的聚合物與T12形成復(fù)合物，有可能可以增強(qiáng)其光催化活性。其原理可能是大鍵的共軛體系有利于電子的傳導(dǎo)，從而利于光生電子的產(chǎn)生及與光生空穴的分離。但目前這方面的研究還很有限。
[0004]在本發(fā)明方法中，提供了一種新穎的利用大鍵單體化合物修飾T12,增強(qiáng)其光活性的方法。利用含有三個芳香環(huán)大共軛鍵的鄰菲啰啉，通過簡單的一步水熱合成法，修飾T12,得到T12-鄰菲啰啉復(fù)合物。通過鄰菲啰啉的協(xié)同作用，使得所得產(chǎn)品具有更好的熱穩(wěn)定性和更強(qiáng)的可見光催化活性。
[0005]本發(fā)明涉及一種通過一步反應(yīng)穩(wěn)定及增強(qiáng)T12活性的方法，原料易得，成本低，操作簡單，所述方法未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種通過一步反應(yīng)穩(wěn)定及增強(qiáng)T12活性的方法，本發(fā)明采取如下手段:
(1)將鄰菲啰啉與3mL鈦酸正丁酯溶解于20 mL的乙醇中，鄰菲啰啉量的范圍為:0.3-1.5 mmol ；
(2)將(I)所得溶液加入至水熱反應(yīng)釜，180°C反應(yīng)24h后將所得固體離心分離、清洗、烘干后即得產(chǎn)品。
[0007]所得的材料為利用鄰菲啰啉修飾T12,并且是通過一步水熱反應(yīng)完成修飾過程。
[0008]所得的材料具有比Ti02更好的熱穩(wěn)定性及可見光催化活性，可在可見光下降解甲基橙。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:利用含有大共軛鍵的單體有機(jī)化合物鄰菲啰啉修飾T12,通過協(xié)同效應(yīng)，增強(qiáng)T12的穩(wěn)定性及光催化活性;原料易得，成本低，操作簡單;所得產(chǎn)品具有優(yōu)良的光催化性能，可利用可見光降解有機(jī)污染物甲基橙。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明之實(shí)施例1產(chǎn)品的熱失重圖；
圖2為本發(fā)明之實(shí)施例1所得產(chǎn)品可見光降解甲基橙。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
將0.3 mmol鄰菲啰啉與3 mL鈦酸正丁酯加入到20 mL無水乙醇中，劇烈攪拌I h后，裝Λ100 mL水熱反應(yīng)釜，180°C反應(yīng)24 h。溫度降至室溫后，拿出反應(yīng)釜，將所得產(chǎn)品用去離子水和無水乙醇交替洗滌多次。80 0C干燥4小時，碾碎成粉。
[0012]實(shí)施例2
將1.5 mmol鄰菲啰啉與3 mL鈦酸正丁酯加入到20 mL無水乙醇中，劇烈攪拌I h后，裝Λ100 mL水熱反應(yīng)釜，180°C反應(yīng)24 h。溫度降至室溫后，拿出反應(yīng)釜，將所得產(chǎn)品用去離子水和無水乙醇交替洗滌多次。80 0C干燥4小時，碾碎成粉。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通過一步反應(yīng)穩(wěn)定及增強(qiáng)T12活性的方法，其特征在于: (1)將鄰菲啰啉與3mL鈦酸正丁酯溶解于20 mL的乙醇中，鄰菲啰啉量的范圍為:0.3-1.5 mmol； (2)將(I)所得溶液加入至水熱反應(yīng)釜，180°C反應(yīng)24h后將所得固體離心分離、清洗、烘干后即得產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過一步反應(yīng)穩(wěn)定及增強(qiáng)T12活性的方法，其特征在于:所得的材料為利用鄰菲啰啉修飾T12,并且是通過一步水熱反應(yīng)完成修飾過程。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過一步反應(yīng)穩(wěn)定及增強(qiáng)T12活性的方法，其特征在于:所得的材料具有比T12更好的熱穩(wěn)定性及可見光催化活性，可在可見光下降解甲基橙。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種通過一步反應(yīng)穩(wěn)定及增強(qiáng)TiO2活性的方法，所得材料能在可見光下高效率地降解有機(jī)污染物甲基橙。所述方法包括：將鄰菲啰啉與鈦酸正丁酯溶解在乙醇中混合均勻后，轉(zhuǎn)至水熱釜反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后將樣品分離，清洗，即得產(chǎn)品。其特征是所得產(chǎn)品比TiO2具有更高的穩(wěn)定性及更高效的可見光催化活性。
【IPC分類】B01J31/38, B01J35/00, C02F1/30
【公開號】CN105618152
【申請?zhí)枴緾N201510983219
【發(fā)明人】蔣華麟, 陳萍華, 張為波, 厲夢琳, 劉軍, 田磊
【申請人】南昌航空大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月24日