CN103611520B - 一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法 - Google Patents
一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103611520B CN103611520B CN201310664372.XA CN201310664372A CN103611520B CN 103611520 B CN103611520 B CN 103611520B CN 201310664372 A CN201310664372 A CN 201310664372A CN 103611520 B CN103611520 B CN 103611520B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- doped
- solution
- add
- tio
- visible light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 53
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 37
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 claims description 17
- ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 2-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1Cl ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 11
- IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 2-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 10
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 claims description 10
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 claims description 10
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 10
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 10
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 19
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 abstract description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 92
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 19
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 9
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 9
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 8
- 210000004885 white matter Anatomy 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 5
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 4-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C=C1 WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XMEVHPAGJVLHIG-FMZCEJRJSA-N chembl454950 Chemical compound [Cl-].C1=CC=C2[C@](O)(C)[C@H]3C[C@H]4[C@H]([NH+](C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@@]4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O XMEVHPAGJVLHIG-FMZCEJRJSA-N 0.000 description 3
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960004989 tetracycline hydrochloride Drugs 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 2
- NJYFRQQXXXRJHK-UHFFFAOYSA-N (4-aminophenyl) thiocyanate Chemical compound NC1=CC=C(SC#N)C=C1 NJYFRQQXXXRJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001274216 Naso Species 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- LQJVOKWHGUAUHK-UHFFFAOYSA-L disodium 5-amino-4-hydroxy-3-phenyldiazenylnaphthalene-2,7-disulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].OC1=C2C(N)=CC(S([O-])(=O)=O)=CC2=CC(S([O-])(=O)=O)=C1N=NC1=CC=CC=C1 LQJVOKWHGUAUHK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000008684 selective degradation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M sodium;4-[[4-(dimethylamino)phenyl]diazenyl]benzenesulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法，属于制备光催化剂的技术领域。本发明采用TiCl4为钛源，水热法合成S掺杂TiO2，然后以对苯二胺为单体和交联剂，有机污染物为模板分子，化学氧化聚合，合成了分子印迹-掺杂TiO2。相比S掺杂TiO2，合成的分子印迹-掺杂TiO2对有机污染物的吸附能力更强，在可见光下对有机污染物催化降解活性更高，催化降解能力提高了30％，具有较高的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法，属于制备光催化剂的技术领域。
背景技术
纳米TiO2光催化剂因具有高活性，低成本，适用广，兼之拥有中孔结构，物化性质稳定等优良特性，一直是人们研究的热点。由于锐钛型TiO2高达3.2eV能级差，使得TiO2纳米粒子只能利用日光中3-5％的能量。非金属元素的掺杂是一种简单、有效的修饰TiO2方法。它不但可以使TiO2活性区域由紫外移到可见光区域，还可以有效预防电子和空穴团聚。
与TiO2相比较，非金属元素掺杂的TiO2在可见光区域光催化效果有所提高，如文献(Ceram.Int.2009，3061-3065)提到：在LED可见光环境下，掺杂0.8％NaSO4的S掺杂-TiO2降解甲基橙，5h后甲基橙降解率达到95％，远高于同一环境下P25的5％降解率。专利(CN102350369B)提到：使用溶胶-凝胶法合成氮氟掺杂TiO2，可见光下降解酸性红B，3h降解率达到85％，4h降解率达到100％。就降解效果而言，非金属元素掺杂的TiO2在可见光区域降解效果仍有很大的提升空间。
近年来出现了一种分子印迹(MIPs)技术，分子印迹是一种对模板分子具有识别能力的分离、分析手段，可以用它来对模板分子选择性吸收，利用这种技术将模板分子印迹到纳米TiO2上，可提高纳米TiO2对模板分子的选择性降解能力。文献(Chem.Commun.，2007，1163-1165)报道了以对氯苯酚为模板分子，邻苯二胺为单体和交联剂，紫外光照条件下聚合，形成对对氯苯酚有识别能力的分子印迹TiO2，用它做催化剂降解对氯苯酚效果有很大提升，1h后对氯苯酚降解率可接近为100％。但降解条件仍为紫外条件，可见光下无法体现优势，从而限制了它的应用前景。文献(Chin.Sci.Bull.，2012，601-605)报道了以盐酸四环素为模板分子，采用液相沉积方法制备分子印迹膜修饰TiO2纳米管(MIP-TiO2)的方法，与TiO2纳米管相比，由于特异性结合位点的存在，印迹膜修饰的TiO2催化剂对盐酸四环素的吸附能力提高了1.6倍。在紫外光催化降解盐酸四环素的实验中，分子印迹膜修饰的TiO2纳米管一级动力学常数是TiO2纳米管的1.9倍，通过该方法可以提高对模板分子的吸附能力，增强了TiO2纳米管的光催化能力，对光催化技术处理低浓度的废水提供了重要的指导意义。但遗憾的是上述方法降解条件仍为紫外光条件。
综上所述，国内外关于非金属元素掺杂TiO2降解有机污染物的应用很多，也有少量分子印迹TiO2应用于光催化降解的报道，但是将掺杂TiO2和分子印迹技术结合用于光催化降解的报道和发明专利仍是空白。由于光降解过程中TiO2对污染物的吸收能力是决定其降解污染物能力的关键因素之一，提高TiO2对污染物的吸收能力可以一定程度上提高TiO2光催化效果，而分子印迹对模板分子具有较好的识别能力，可以用它来对模板分子选择性吸附，所以掺杂 TiO2和分子印迹技术结合可以提升掺杂TiO2对有机污染物的吸附，从而达到提高掺杂TiO2在可见光区域的催化效果。因此，如把分子印迹技术与掺杂TiO2结合，既可将光降解区域拓展到可见光区域，又可提高催化降解能力，其意义非凡。基于此背景下，本发明合成了一种在可见光下可有效降解有机污染物的分子印迹-掺杂TiO2光催化剂。
发明内容
本发明的目的：将TiO2掺杂技术与分子印迹技术结合，一方面利用掺杂的TiO2提高其在可见光区域的光催化效果，另一方面利用分子印迹技术提高TiO2对污染物的选择性吸附和降解能力，制备出在可见光下对有机污染物具有高催化降解活性的光催化剂。
本发明的技术方案：一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法，按照以下步骤进行：
(1)掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2。
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：先将摩尔比为3：1的对苯二胺和目标有机污染物溶于去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH值，然后加入S掺杂TiO2，搅拌30min，冰浴条件下加入过硫酸铵溶液，冰浴下继续搅拌，将反应后溶液离心，得到的固体先用Na2CO3溶液洗，再用水洗，最后50℃下烘干即得到分子印迹-掺杂TiO2。
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解目标有机污染物：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg/L有机污染物溶液中，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测。
上述步骤(2)中S掺杂TiO2与有机污染物的质量比为5：1～20：1；步骤(2)中调节溶液的pH为0.5～3；步骤(2)中过硫酸铵和对苯二胺的摩尔比为1：1～10：1；步骤(2)中冰浴下搅拌时间为2～12h；上述步骤中目标有机污染物包括水杨酸、邻硝基苯酚、邻氯苯酚、甲基橙和罗丹明B。
本发明采用水热法合成的S掺杂TiO2，使用分子印迹对其表面进行改性，制备出可见光下具有高催化活性的分子印迹-掺杂TiO2光催化剂。
本发明的技术优点：使用掺杂TiO2提高了对可见光的利用率，对苯二胺可以为模板分子的固载提供结合点，分子印迹技术提高掺杂TiO2对有机污染物的吸附能力，从而提升掺杂TiO2在可见光区域降解有机污染物能力。
附图说明
图1：光催化剂降解水杨酸图：(a)S掺杂TiO2，(b)分子印迹-掺杂TiO2；
图2：光催化剂降解邻氯苯酚图：(a)S掺杂TiO2，(b)分子印迹-掺杂TiO2；
图3：光催化剂降解邻硝基苯酚图：(a)S掺杂TiO2，(b)分子印迹-掺杂TiO2；
图4：光催化剂降解甲基橙图：(a)S掺杂TiO2，(b)分子印迹-掺杂TiO2；
图5：光催化剂降解罗丹明B图：(a)S掺杂TiO2，(b)分子印迹-掺杂TiO2。
具体实施方式
下面实施例可以使本领域技术人员全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：
(1)S掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2。
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：将0.023g对苯二胺和0.01g水杨酸加入40mL去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH为1，然后加入0.2g S掺杂TiO2，继续搅拌30min，冰浴条件下加入0.045g过硫酸铵，冰浴下搅拌4h，将反应后溶液离心，先用Na2CO3溶液洗，再用水洗，最后50℃下烘干即得分子印迹-掺杂TiO2催化剂。
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解有机污染物：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg/L水杨酸溶液中，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测，结果表明：相对于S掺杂TiO2，分子印迹-掺杂TiO2催化降解水杨酸能力提高了30％。
实施例2：
(1)S掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2。
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：将0.046g对苯二胺和0.02g邻氯苯酚加入40mL去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH为2，然后加入0.2g S掺杂TiO2，继续搅拌30min，冰浴条件下加入0.18g过硫酸铵，冰浴下搅拌2h，将反应后溶液离心，先用Na2CO3溶液洗，再用水洗，最后50℃下烘干即得分子印迹-掺杂TiO2催化剂。
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解有机污染物：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg/L邻氯苯酚溶液中，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测，结果表明：相对于掺S的TiO2，分子印迹-掺杂TiO2催化降解邻氯苯酚能力提高了23％。
实施例3：
(1)S掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2。
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：将0.0156g对苯二胺和0.0133g邻硝基苯酚加入40mL去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH为0.5，然后加入0.2g S掺杂TiO2，继续搅拌30min，冰浴条件下加入0.45g过硫酸铵，冰浴下搅拌6h，将反应后溶液离心，先用Na2CO3溶液洗， 再用水洗，最后50℃下烘干即得分子印迹-掺杂TiO2催化剂。
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解有机污染物：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg／L邻硝基苯酚溶液中，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测，结果表明：相对于掺S的TiO2，分子印迹-掺杂TiO2催化降解邻硝基苯酚能力提高了15％。
实施例4：
(1)S掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2。
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：将0.023g对苯二胺和0.01g甲基橙加入40mL去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH为1，然后加入0.2g S掺杂TiO2，继续搅拌30min，冰浴条件下加入0.045g过硫酸铵，冰浴下搅拌12h，将反应后溶液离心，先用Na2CO3溶液洗，再用水洗，最后50℃下烘干即得分子印迹-掺杂TiO2催化剂。
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解有机污染物：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg／L甲基橙溶液中，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测，结果表明：相对于掺S的TiO2，分子印迹-掺杂TiO2催化降解甲基橙能力提高了25％。
实施例5：
(1)S掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2。
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：将0.046g对苯二胺和0.02g罗丹明B加入40mL去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH为2，然后加入0.2g S掺杂TiO2，继续搅拌30min，冰浴条件下加入0.045g过硫酸铵，冰浴下搅拌4h，将反应后溶液离心，先用Na2CO3溶液洗，再用水洗，最后50℃下烘干即得分子印迹-掺杂TiO2催化剂。
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解有机污染物：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg／L罗丹明B溶液中，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测，结果表明：相对于掺S的TiO2，分子印迹-掺杂TiO2催化降解罗丹明B能力提高了21％。
实施例6：
(1)S掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2。
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：将0.023g对苯二胺和0.01g水杨酸加入40mL去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH为3，然后加入0.2g S掺杂TiO2，继续搅拌30min，冰浴条件下加入0.225g过硫酸铵，冰浴下搅拌2h，将反应后溶液离心，先用Na2CO3溶液洗，再用水洗，最后50℃下烘干即得分子印迹-掺杂TiO2催化剂。
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解有机污染物：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg／L水杨酸溶液，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测，结果表明：相对于掺S的TiO2，分子印迹-掺杂TiO2催化降解水杨酸能力提高了27％。
实施例7：
(1)S掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2。
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：将0.023g对苯二胺和0.01g邻氯苯酚加入40mL去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH为1，然后加入0.2g S掺杂TiO2，继续搅拌30min，冰浴条件下加入0.225g过硫酸铵，冰浴下搅拌2h，将反应后溶液离心，先用Na2CO3溶液洗，再用水洗，最后50℃下烘干即得分子印迹-掺杂TiO2催化剂。
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解有机污染物：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg/L水杨酸溶液中，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测，结果表明：相对于掺S的TiO2，分子印迹-掺杂TiO2催化降解邻氯苯酚能力提高了26％。
实施例8：
(1)S掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2。
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：将0.46g对苯二胺和0.2g水杨酸加入40mL去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH为3，然后加入0.2g S掺杂TiO2，继续搅拌30min，冰浴条件下加入0.9g过硫酸铵，冰浴下搅拌8h，将反应后溶液离心，先用Na2CO3溶液洗，再用水洗，最后50℃下烘干即得分子印迹-掺杂TiO2催化剂。
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解有机污染物：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg/L水杨酸溶液，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测，结果表明：相对于掺S的TiO2，分子印迹-掺杂TiO2催化降解水杨酸能力提高了19％。
Claims (5)
1.一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法，按照以下步骤进行：
(1)S掺杂TiO2的合成：冰浴条件下，先将TiCl4逐滴加入冰水中，再加入与钛源摩尔比为1％的Na2SO4，加热回流4h，陈化2h，接着将得到的白色物质离心，水洗，乙醇洗，80℃烘干，最后450℃下焙烧3h，得到S掺杂TiO2；
(2)分子印迹-掺杂TiO2合成：先将水杨酸或邻硝基苯酚或邻氯苯酚或甲基橙或罗丹明B和对苯二胺一起溶于去离子水中，搅拌30min，调节溶液pH为0.5～3，然后加入S掺杂TiO2，继续搅拌30min，冰浴条件下加入过硫酸铵溶液，冰浴下搅拌，将反应后溶液离心，得到的固体先用Na2CO3溶液洗，再用水洗，最后50℃下烘干即得到分子印迹-掺杂TiO2催化剂；
(3)分子印迹-掺杂TiO2降解水杨酸或邻硝基苯酚或邻氯苯酚或甲基橙或罗丹明B：100mg分子印迹-掺杂TiO2催化剂加入250mL浓度为20mg/L的水杨酸或邻硝基苯酚或邻氯苯酚或甲基橙或罗丹明B溶液中，黑暗中搅拌30min，然后在400W金卤灯下进行降解实验，溶液距光源距离为15cm，每30min钟移取4mL溶液，离心，对上清液进行降解效果检测。
2.根据权利要求1所述制法，其特征是步骤(2)中S掺杂TiO2与水杨酸或邻硝基苯酚或邻氯苯酚或甲基橙或罗丹明B的质量比为5∶1～20∶1。
3.根据权利要求1所述制法，其特征是步骤(2)中过硫酸铵和对苯二胺的摩尔比为1∶1～10∶1。
4.根据权利要求1所述制法，其特征是步骤(2)中冰浴下搅拌时间为2～12h。
5.根据权利要求1所述制法，其特征是所述的催化剂分子印迹-掺杂TiO2在可见光下对水杨酸或邻硝基苯酚或邻氯苯酚或甲基橙或罗丹明B有很好的降解能力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310664372.XA CN103611520B (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310664372.XA CN103611520B (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103611520A CN103611520A (zh) | 2014-03-05 |
| CN103611520B true CN103611520B (zh) | 2015-09-09 |
Family
ID=50162252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310664372.XA Expired - Fee Related CN103611520B (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103611520B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112619708A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 西安交通大学 | 一种基于卟啉功能化碳纳米管的分子印迹聚合物及其制备方法和应用 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104128207B (zh) * | 2014-07-15 | 2016-02-10 | 武汉纺织大学 | 降解刚果红的核壳型伪模板印迹磁纳米催化剂的制备方法 |
| CN105536845B (zh) * | 2015-12-23 | 2019-04-05 | 南昌航空大学 | 一种利用邻菲啰啉合铁同时向TiO2掺杂铁、氮的方法 |
| CN106166495B (zh) * | 2016-07-06 | 2018-08-28 | 陕西科技大学 | 一种硫掺杂缺氧型TiO2光催化剂的制备方法 |
| CN106362805B (zh) * | 2016-08-26 | 2018-11-13 | 湖南大学 | 二氧化钛/石墨烯/分子印迹复合材料及其制备方法和应用 |
| CN106391136A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-02-15 | 江南大学 | 一种在可见光下具有高催化降解活性和选择性的分子印迹Co掺杂TiO2的制法 |
| CN107649101B (zh) * | 2017-09-29 | 2019-09-10 | 湖南大学 | 巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料及其水相制备方法和应用 |
| CN110193371B (zh) * | 2019-05-31 | 2023-01-24 | 云南大学 | 一种S6+/S4+比率、形貌、晶型可控的硫掺杂TiO2可见光催化剂的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG122828A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-06-29 | Water And Environmental Techno | Fabrication of a densely packed nano-structured photocatalyst for environmental applications |
-
2013
- 2013-12-06 CN CN201310664372.XA patent/CN103611520B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| ed with molecularly imprinted TiO2 thin #64257 * |
| lm.《Journal of Hazardous Materials》.2010,第182卷 * |
| Yutang Liu等.Enhanced photocatalysis on TiO2 nanotube arrays modi#64257 * |
| 分子印迹壳聚糖TiO2光助催化剂选择性降解孔雀石绿;黄利强等;《厦门大学学报(自然科学版)》;20120331;第51卷(第2期);第224-228页 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112619708A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 西安交通大学 | 一种基于卟啉功能化碳纳米管的分子印迹聚合物及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103611520A (zh) | 2014-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103611520B (zh) | 一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹-掺杂TiO2的制法 | |
| CN103143338B (zh) | 一种多孔二氧化钛/石墨烯复合材料及其制备方法 | |
| CN104588017A (zh) | 一种在可见光下具有高催化降解活性的分子印迹–Fe掺杂TiO2的制法 | |
| CN103934011B (zh) | 一种高活性纳米磷酸铋光催化剂的仿生合成方法 | |
| CN103120962B (zh) | 分子印迹聚合物改性二氧化钛复合光催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN101786005A (zh) | 硫化镉-二氧化钛纳米管复合催化剂的制备方法 | |
| CN109012728A (zh) | 可见光下催化氧还原合成过氧化氢用催化剂及其制备方法 | |
| CN110026173A (zh) | 纳米ZnO/TiO2复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN106914266B (zh) | 一种快速降解污染物的g-C3N4复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN114570424A (zh) | 一种双修饰的氮化碳及其制备方法和应用 | |
| CN106423223A (zh) | 一种饼状多孔结构MoSe2@TiO2光催化剂及其制备方法 | |
| CN105854912A (zh) | 一种BiPO4-WO3复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN104785279B (zh) | 硫化金属氧化物/二氧化钛纳米管光催化剂及制备与应用 | |
| CN106890656A (zh) | 一种磷掺杂二氧化钛溶胶及其制备方法 | |
| CN103301866B (zh) | 一种纳米硅铝管负载氮掺杂二氧化钛的制备方法 | |
| CN106179442A (zh) | 一种铈与氮共掺杂的二氧化钛光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN105797760A (zh) | 一种Bi2O2CO3-WO3复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN108435249A (zh) | g-C3N4/Ni-HRP复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN106345441B (zh) | 一种介孔壁钛纳米管光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN105312090B (zh) | 一种(C5H5)Ru/TiO2有机无机杂化光催化剂 | |
| CN104324743A (zh) | 一种氮掺杂TiO2纳米管复合Fe2O3催化剂的制备方法 | |
| CN103007973B (zh) | 一种银/磷酸银复合材料及其制备方法 | |
| CN103130755B (zh) | 酸性光催化剂在紫外光下催化转化木糖制备糠醛的方法 | |
| CN116422380A (zh) | 一种污水处理用光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN109985615A (zh) | 一种高活性有机染料降级光催化剂锌镁复合氧化物的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150909 Termination date: 20161206 |