CN108654664A - 一种具有可见光响应催化功能的仿真植物及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有可见光响应催化功能的仿真植物，先制备能响应可见光的复合纳米TiO2光催化剂：将正钛酸酯与低级醇和简单有机酸按照一定的质量比配制成A液；将掺杂的非金属元素化合物、过渡金属盐、稀土元素盐以及无水低级醇、去离子等按照一定的质量比配制成B液；再将A液滴加至B液中，同时加热搅拌，得到掺杂TiO2溶胶。再将掺杂的TiO2溶胶采用离心或过滤分离沉淀物，以无水低级醇洗涤多次，经烘干、研磨，制成复合纳米TiO2粉末。制得的复合纳米钛基光催化剂制成水性分散液，喷涂于用绷绢、皱纸、涤纶和塑料等材料制成的花、叶、枝干、野草和树等仿真植物上，干燥后在其表面形成了光催化剂薄膜。该薄膜在400～760nm可见光的照射下产生羟基自由基、过氧化氢等活性氧化物种和杀灭细菌。
Description
技术领域：
本发明涉及可见光催化功能的仿真植物制备，属于无机非金属材料制造技术领域。
背景技术：
现代人们生活中越来越注重室内绿化,以创造宁静舒适的生活环境。采用的绿化品种有千姿百态的盆景花卉、果蔬、攀附性藤木和树木等天然植物。但这些植物的维护很麻烦：一是它们易长虫，需要使用杀虫剂；二是要经常浇水施肥，否则容易枯萎；三是需要一定的植物学专业知识；四是它们的成本也较高，因此很难得到普及。
随着材料科学和植物仿生学的发展，近年来通过高科技制作仿真植物的产品得到了快速发展，它们在造型、色彩等方面毫不亚于天然植物，且没有天然植物的诸多缺陷。作为室内绿化的重要材料，仿真植物已越来越多地走向寻常百姓家。我国也是仿真植物产品的出口大国。
与此同时，采用光催化氧化技术治理室内空气也又很大进展。其依据是以 nTiO2为代表的半导体光催化剂在紫外光作用下，能产生氧化性很强的羟基自由基(·OH)、H2O2等活性氧化物种，它们既能够使有害的挥发性有机气体彻底分解，又能杀灭各种细菌。其中进入市场的产品有“光催化剂分散液”、“光催化空气净化器”等，有关光催化剂分散液的专利也较多。
CN101380568公开了一种复合金属离子掺杂纳米TiO2光触媒透明乳液及制备方法，该发明的乳液中包括：纳米TiO2以及含有镧、铈和钒的金属盐共2.1～ 20％，吐温、司班、D-山梨糖醇、或OP类乳化剂1～10％,水余量。含有镧、铈和钒的金属盐与钛的摩尔比为3.0～10％。它的最大优势是直接利用太阳光或日光灯,实现对甲醛、苯类、染料、农药、微生物等有机污染物的完全降解,提高了光催化降解有机物的速度和效率,从而实现对环境的净化。
CN102180515公开了一种具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛及其水分散液的制备方法，其目的在于解决现有纳米二氧化钛及其水分散液的制备方法存在的生产成本高、制得的纳米二氧化钛可见光活性不高等技术问题。该发明纳米二氧化钛制备依次包括形成溶胶体系、无水溶剂低温热处理、干燥等步骤。该发明整个制备过程简单，在较低温度下进行，后续处理较简单，放大效应影响很小，可实现规模生产，制成的纳米二氧化钛具有很高的可见光催化活性。纳米二氧化钛在不添加任何有机表明活性剂的情况下，能很容易地分散在水中。而且水分散液的固含量可高达50％以上，稀释性好，储存稳定可达3～6个月。
CN104640630B公开了一种可见光响应型光催化微粒分散液、制造方法和在表面具有光催化剂薄膜的部件，该发明通过将包含铜化合物的过氧化钛酸水溶液在高压下加热而使其结晶化的水热反应，得到包含有铜的氧化钛微粒的可见光响应型光催化剂微粒分散液等，即使将其在室内冷暗处长期放置，氧化钛微粒在水性分散介质中的分散稳定性也优异，而且能简便地制作成光催化剂薄膜，该光催化剂薄膜即使只在可见光(400-800nm)下也显现光催化活性，透明性高并且对于热、紫外线暴露，铜的配位状态稳定而不变性，耐久性高。
CN200410016621.5公开了一种纳米光触媒玻璃亲水防雾自洁喷剂及其制备方法，该发明由水100重量份、纳米二氧化钛复合光催化材料20～30重量份、成膜剂120-180重量份、成膜助剂2-8重量份、稳定分散剂0.2～0.5重量份配制成母液,然后以母液5～20体积份分散到80～95体积份的水中制备而成。该发明由于采用了具有光催化作用的纳米二氧化钛复合光催化材料,当其附着在玻璃表面时,能通过光催化作用使玻璃表面的亲水性增加,使吸附在玻璃表面的物质氧化分解,实现玻璃表面的亲水防雾和自洁。
CN101544854公开了一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液及制备和应用，该发明由以下重量份的原料组成：0.5～20％改性吸附剂，0.1～10％纳米光催化剂，0.1～10％粘结成膜剂,0.01～5％分散剂，余为去离子水。其制备包括：将光催化剂粉末经无机强酸酸溶处理制成溶胶；将吸附剂与抗菌防霉离子的可溶性混合盐溶液浸渍和离子交换处理；制成改性吸附剂，与粘结成膜剂和分散剂混合；混合上述两种溶液得到喷涂液前体，经分散处理、过滤即得，可应用于建筑物或物品的抗菌防霉和自清洁处理。
申请号为201510339734的发明专利公开了一种无醇型可见光光催化纳米分散液的低温制备方法，先在酸性水溶液中加入可溶性的抗菌组分，再加入有机钛前体和可见光光催化组分，使用循环纳米胶体磨配合水解，再加入引发晶，用旋转蒸发仪常压加温，再减压旋蒸，最后稀释，调节pH到弱酸性，加入表面活性剂即可。制备的分散液无异味、安全、成本低，适用于工业化生产。
采用将光催化剂分散液喷涂于仿真植物表面，使之形成对可见光响应的催化剂薄层以净化室内空气，至今尚未见报道。
发明内容：
本发明的目的是：通过采用复合掺杂方法对半导体钛基催化剂的改进，以及采用特定方法将催化剂附载于仿真植物表面，旨在提供一种具有可见光催化功能的仿真植物用于室内空气净化。该产品不但在日光灯、荧光灯照射下能有效分解甲醛等挥发性有机化合物，而且也能杀灭各类细菌。采用的仿真植物外观美观，可长久保持，是一类理想的光催化剂的载体。
本发明的技术方案是：一种具有可见光响应催化功能的仿真植物，是先制备能响应可见光的复合纳米TiO2光催化剂，然后用去离子水配置成一定固含量的水性分散液，再用此水性分散液喷涂于仿真植物的表面，干燥后在其表面形成对可见光响应的复合纳米TiO2光催化剂薄层，即得到一种用于室内空气净化、具有可见光催化功能的仿真植物产品。包括以下步骤：
1、可见光响应复合纳米TiO2光催化剂的制备
1)先制备过渡金属、稀土元素和非金属元素掺杂的TiO2溶胶
将正钛酸酯与低级醇和简单有机酸等原料按照一定的质量比配制成A液；将掺杂的非金属元素化合物、过渡金属盐、稀土元素盐以及无水低级醇、去离子水等按照一定的质量比配制成B液；再将A液滴加至B液中，同时加热搅拌，得到掺杂TiO2溶胶。
掺杂的过渡金属元素为铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)中的一种；稀土元素为铈(Ce)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)中的一种；非金属元素为氮(N)、磷(P)、硫(S)中的一种；所用的正钛酸酯为钛酸四正丙酯或钛酸四正丁酯；所用的低级醇为无水乙醇或丙醇；所用的简单有机酸为冰乙酸或正丙酸等。
2)由掺杂的TiO2溶胶制成复合纳米TiO2粉末
将掺杂的TiO2溶胶采用离心或过滤分离沉淀物，以无水低级醇洗涤多次，经烘干、研磨即可。
2、再制备固含量一定的催化剂水性分散液
将纳米二氧化钛粉末与去离子水以不同质量比混合，然后用磁力搅拌或超声对该混合液进行分散处理，得到固含量不同的复合纳米二氧化钛水性分散液。
3、将催化剂水性分散液负载于仿真植物
将从市场购得材质为绷绢、皱纸、涤纶、布、纱、丝绸、塑料等仿真植物(如仿真叶、仿真枝干、仿真野草、仿真树等)，用去离子水清洗、晾干后，用气压喷雾器将固含量一定的复合纳米二氧化钛水性分散液均匀喷涂于植物表面，晾干后催化剂即以薄膜的形式被负载。重复“喷涂-晾干”操作若干次，得到具有可见光催化功能的仿真植物样品。
具体之：可见光响应型复合纳米TiO2光催化剂制备，先制备过渡金属、稀土元素和非金属元素掺杂的TiO2溶胶：将正钛酸酯缓慢滴加入pH为1～3的低级醇和简单有机酸的混合溶液中，室温下激烈搅拌0.5～2h得到A液；将掺杂的过渡金属、稀土和非金属元素溶于低级醇和去离子水混合液中，混合搅拌得到B液；再将A液缓慢滴加至B液中，80～180℃下激烈搅拌3～6h得到掺杂 TiO2溶胶；采用离心或过滤分离沉淀物，以无水低级醇洗涤3～6次，再在80～ 180℃下烘干18～24h，研磨，即得复合纳米TiO2粉末。
制备掺杂TiO2溶胶所用的过渡金属元素为铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)中的一种；稀土元素为铈(Ce)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)中的一种；非金属元素为氮(N)、磷(P)、硫(S)中的一种。
制备掺杂TiO2溶胶所用的正钛酸酯为钛酸四正丙酯或钛酸四正丁酯；所用的低级醇为无水乙醇或丙醇；所用的简单有机酸为冰乙酸或正丙酸等。
制备掺杂TiO2溶胶时，A液中的正钛酸酯∶低级醇∶简单有机酸等原料的质量比为13.27～24.13∶54.39～66.24∶0.71～5.13；B液中掺杂的非金属元素化合物∶过渡金属水合硝盐∶稀土元素水合硝盐∶无水低级醇∶去离子水的质量比为0.28～0.83∶0.11～1.31∶0.05～0.81∶15.82～28.14∶0.61～ 2.14。
一种具有可见光催化功能的仿真植物，根据上述制备能响应可见光的复合纳米TiO2光催化剂，然后用去离子水配置成一定固含量的水性分散液，再用此分散液喷涂于仿真植物的表面，烘干后在其表面形成对可见光响应的复合纳米 TiO2光催化剂薄层，即得产品。
用离心法分离掺杂TiO2溶胶中的沉淀物时，其离心机的转速为5000～ 20000r/min。
将纳米二氧化钛与去离子水混合均匀，其中纳米二氧化钛∶去离子水的质量比为1～45∶55～99，然后对该混合液进行分散处理，即采用磁力搅拌10～ 30min或超声分散5～10min，得到固含量为1～55％的复合纳米二氧化钛水性分散液。
将从市场购得的仿真植物用去离子水清洗、晾干后，用气压喷雾器将固含量一定的复合纳米二氧化钛水性分散液均匀喷涂于植物表面，晾干后催化剂即以薄膜的形式被负载。重复“喷涂-晾干”操作若干次，即可得到具有可见光催化功能的仿真植物样品。
将从市场购得的仿真植物，包括用绷绢、皱纸、涤纶、布、纱、丝绸、塑料等材料制成的仿真花，以及仿真叶、仿真枝干、仿真野草、仿真树等仿真植物品种，制备的盆景、饰物等均可以加以应用。
本发明的有益效果：①制得的掺杂复合钛基催化剂能响应400～760nm的可见光，即可以利用日光灯、荧光灯为光源实施光催化氧化反应；②制得的掺杂复合钛基催化剂水性分散液为中性，透明度高，可均匀喷涂于载体表面；③以仿真植物做为催化剂载体制成的室内空气净化产品，具有美观、管理方便的优点；④制得的产品对甲醛等挥发性有机化合物的净化、对各种细菌的杀灭效果好。
本发明将掺杂了过渡金属元素、稀土元素和非金属元素制得的复合纳米钛基光催化剂制成水性分散液，喷涂于用绷绢、皱纸、涤纶和塑料等材料制成的花、叶、枝干、野草和树等仿真植物上，干燥后在其表面形成了光催化剂薄膜。该薄膜在400～760nm可见光的照射下产生羟基自由基、过氧化氢等活性氧化物种，通过氧化作用能有效去除甲醛等挥发性有机化合物和杀灭细菌。产品用于净化室内空气效果好，美观实用。
具体实施方式：
1、可见光响应复合纳米TiO2光催化剂的制备
1)先制备过渡金属、稀土元素和非金属元素掺杂的TiO2溶胶
将正钛酸酯缓慢滴加入pH为1～3的低级醇和简单有机酸的混合溶液中，室温下激烈搅拌0.5～2h得到A液，其中正钛酸酯∶低级醇∶简单酸等原料的质量比为13.27～24.13∶54.39～66.24∶0.71～5.13；将掺杂的过渡金属、稀土和非金属元素溶于低级醇和去离子水混合液中，混合搅拌得到B液，其中非金属元素化合物∶过渡金属水合硝盐∶稀土元素水合硝盐∶无水低级醇∶去离子水的质量比为0.28～0.83∶0.11～1.31∶0.05～0.81∶15.82～28.14∶0.61～2.14；再将A液缓慢滴加至B液中，80～180℃下激烈搅拌3～ 6h得到掺杂TiO2溶胶。
掺杂的过渡金属元素为铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)中的一种；稀土元素为铈(Ce)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)中的一种；非金属元素为氮(N)、磷(P)、硫(S)中的一种；所用的正钛酸酯为钛酸四正丙酯或钛酸四正丁酯；所用的低级醇为无水乙醇或丙醇；所用的简单有机酸为冰乙酸或正丙酸等。
2)由掺杂的TiO2溶胶制成复合纳米TiO2粉末
将掺杂的TiO2溶胶采用超速离心或过滤分离沉淀物，以无水低级醇洗涤多次，经烘干、研磨即可。
2、制备固含量一定的催化剂水性分散液
将纳米二氧化钛与去离子水混合均匀，其中纳米二氧化钛∶去离子水的质量比为1～45∶55～99，然后对该混合液进行分散处理，即采用磁力搅拌10～ 30min或超声分散5～10min，得到固含量为1～55％的复合纳米二氧化钛水性分散液。
3、将催化剂水性分散液负载于仿真植物
将从市场购得材质为绷绢、皱纸、涤纶、布、纱、丝绸、塑料等仿真植物 (如仿真叶、仿真枝干、仿真野草、仿真树等)，用去离子水清洗、晾干后，用气压喷雾器将固含量一定的复合纳米二氧化钛水性分散液均匀喷涂于植物表面，晾干后催化剂即以薄膜的形式被负载。重复“喷涂-晾干”操作若干次，得到具有可见光催化功能的仿真植物样品。
4、物相和催化性能表征
将制得的复合纳米TiO2粉末做以下表征：
(1)用X粉末衍射仪(XRD)，分析样品的定性和定量组成、结晶的形态、并利用谢乐公式计算粒度。
(2)用紫外可见漫反射光谱仪，测定样品对光的吸收范围，根据Eg＝1240/λ公式估算半导体的带隙。
(3)比表面积按照国家标准GB/T 19587-2004《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》方法测定。
(4)透明度按照标准SL87-1994《透明度的测定(透明度计法、圆盘法)》方法测定。
(5)甲醛去除率按照GB/T 16129-1995《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法(分光光度法)》测定：将制备的具有可见光催化功能的仿真植物置于一箱体内，内有300W的荧光灯(波长为400nm～760nm)，开灯后向内喷入浓度一定的甲醛溶液，定时采样，测量甲醛浓度Cg；然后做空白对照试验，即取出仿真植物、不开300W荧光灯，再喷入同样浓度和体积的甲醛液，并与上述试验相同的时间采样，测量甲醛浓度Cn；比较某时刻的Cg和Cn值，即可得到甲醛的去除率。
(6)灭菌率按照GB/T18883-2002《室内空气中细菌总数检验方法》(平皿暴露沉降法)》测定：操作步骤同(5)，只是将喷入的甲醛溶液改为含细菌溶液，得出的结果为灭菌率。
实施例1：制备Fe、Ce和N掺杂的复合TiO2光催化剂粉末，以及催化剂含量为2％的水性分散液，测定其物性。
将Ti(OC4H9)4缓慢滴加入pH为1～3的无水乙醇和冰乙酸的混合溶液中，室温下激烈搅拌1h得到A液，其中Ti(OC4H9)4∶乙醇∶冰乙酸的质量比为 18.27∶59.39∶3.71；将Fe(NO3)3·9H2O、Ce(NO3)3·6H2O和CO(NH2)2溶于乙醇和去离子水混合液中，混合搅拌得到B液，其中 CO(NH2)2∶Fe(NO3)3·9H2O∶Ce(NO3)3·6H2O∶乙醇∶去离子水的质量比为 0.58∶0.71∶0.45∶20.82∶0.11；再将A液缓慢滴加至B液中，150℃下激烈搅拌4h得到掺杂TiO2溶胶。
将掺杂TiO2溶胶采用转速为15000r/min的超速离心法分离沉淀物，得到的沉淀物以无水乙醇洗涤6次，洗涤后的产物在250℃下烘干10h，研磨即得到复合纳米TiO2粉末。
将纳米TiO2粉末与去离子水按照质量比为2∶98混合，然后对该混合液进行超声10min分散处理，得到固含量为2％的复合纳米二氧化钛水性分散液。
将从市场购得材质为塑料盆景植物用去离子水清洗、晾干后，用气压喷雾器将固含量2％的复合纳米二氧化钛水性分散液均匀喷涂于植物表面，晾干后催化剂即以薄膜的形式被负载。重复“喷涂-晾干”操作6次，得到具有可见光催化功能的仿真植物样品。
样品的物相和催化性能检测结果：
(1)XRD测定表明，样品的锐钛矿晶面特征峰清晰，表明为锐钛矿型，晶体尺寸为12nm。
(2)紫外-可见漫反射光谱仪测试表明，样品对光的强吸收范围超过500nm，边带扩展到620nm，根据Eg＝1240/λ公式估算的带隙为2.0eV。
(3)测得复合光催化剂的比表面积为105m2/g。
(4)测得水性分散液的透明度为20.30cm，较为清澈。
(5)测得24h的甲醛去除率大于99.0％。
(6)测得24h的灭菌率为98.5％。
实施例2：制备Fe、Ce和N掺杂的复合TiO2光催化剂及水性分散液，其方法与实施例1相同，只是配制的水性分散液中固含量为0.5％，测定的物性如下：
XRD测定结果、紫外-可见漫反射光谱仪测试结果和比表面积为测试结果均与实施例1对应的结果相同。但催化剂固含量为0.5％的水性分散液，其透明度上升为24.82cm，测得24h的甲醛去除率为92.6％，24h的灭菌率为87.5％。
实施例3：制备Fe和Ce掺杂的复合TiO2光催化剂及水性分散液，除了制备溶胶时不掺杂CO(NH2)2外，其余操作步骤和原料均与实施例1相同，测定的物性如下：
XRD测定结果、比表面积和透明度的测试结果均与实施例1对应的结果相同。但紫外-可见漫反射光谱仪测试表明，样品对光的强吸收范围为470nm，边带只扩展到530nm；测得24h的甲醛去除率为93.2％，24h的灭菌率为85.4％。
实施例4：制备Fe和N掺杂的复合TiO2光催化剂及水性分散液，除了制备溶胶时不掺杂Ce(NO3)3·6H2O外，其余操作步骤和原料均与实施例1相同，测定的物性如下：
XRD测定结果、比表面积和透明度的测试结果均与实施例1对应的结果相同。但紫外-可见漫反射光谱仪测试表明，样品对光的强吸收范围为500nm，边带只扩展到610nm；测得24h的甲醛去除率为97.6％，24h的灭菌率为94.4％。
实施例5：制备Ce和N掺杂的复合TiO2光催化剂及水性分散液，除了制备溶胶时不掺杂Fe(NO3)3·9H2O外，其余操作步骤和原料均与实施例1相同，测定的物性如下：
XRD测定结果、比表面积和透明度的测试结果均与实施例1对应的结果相同。但紫外-可见漫反射光谱仪测试表明，样品对光的强吸收范围为490nm，边带只扩展到600nm；测得24h的甲醛去除率为95.6％，24h的灭菌率为93.7％。
实施例6：制备不掺杂的TiO2光催化剂及水性分散液，除了制备溶胶时不掺杂CO(NH2)2、Fe(NO3)3·9H2O和Ce(NO3)3·6H2O外，其余操作步骤和原料均与实施例1相同，测定的物性如下：
XRD测定结果、比表面积和透明度的测试结果均与实施例1对应的结果相同。但紫外-可见漫反射光谱仪测试表明，样品对光的强吸收范围为380nm，边带只扩展到390nm；测得24h的甲醛去除率为29.1％，24h的灭菌率为25.3％。
上述实施例表明，纯TiO2光催化剂仅对波长低于180nm的紫外光有响应，在可见光下它对有机物的降解能力和灭菌效果差；掺杂Fe和Ce既能扩大TiO2光催化剂的光响应范围，又能提高对甲醛和细菌的净化率，特别是N共掺杂后效果更明显。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均以包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种能响应可见光的复合纳米TiO2光催化剂制备方法，其特征是先制备能响应可见光的复合纳米TiO2光催化剂：
先制备过渡金属、稀土元素和非金属元素掺杂的TiO2溶胶：将正钛酸酯与低级醇和简单有机酸按照一定的质量比配制成A液；将掺杂的非金属元素化合物、过渡金属盐、稀土元素盐以及无水低级醇、去离子等按照一定的质量比配制成B液；再将A液滴加至B液中，同时加热搅拌，得到掺杂TiO2溶胶；
掺杂的过渡金属元素为铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)中的一种；稀土元素为铈(Ce)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)中的一种；非金属元素为氮(N)、磷(P)、硫(S)中的一种；所用的正钛酸酯为钛酸四正丙酯或钛酸四正丁酯；所用的低级醇为无水乙醇或丙醇；所用简单有机酸为冰乙酸或正丙酸；再将掺杂的TiO2溶胶采用离心或过滤分离沉淀物，以无水低级醇洗涤多次，经烘干、研磨，制成复合纳米TiO2粉末。
2.根据权利要求1所述的能响应可见光的复合纳米TiO2光催化剂制备方法，其特征是制备掺杂TiO2溶胶时，A液中的正钛酸酯∶低级醇∶简单有机酸等原料的质量比为13.27～24.13∶54.39～66.24∶0.71～5.13；B液中掺杂的非金属元素化合物∶过渡金属水合硝盐∶稀土元素水合硝盐∶无水低级醇∶去离子水的质量比为0.28～0.83∶0.11～1.31∶0.05～0.81∶15.82～28.14∶0.61～2.14。
3.根据权利要求1所述的能响应可见光的复合纳米TiO2光催化剂制备方法，其特征是将正钛酸酯缓慢滴加入pH为1～3的低级醇和简单有机酸的混合溶液中，室温下激烈搅拌0.5～2h得到A液；将掺杂的过渡金属、稀土和非金属元素溶于低级醇和去离子水混合液中，混合搅拌得到B液；再将A液缓慢滴加至B液中，80～180℃下激烈搅拌3～6h得到掺杂TiO2溶胶；采用离心或过滤分离沉淀物，以无水低级醇洗涤3～6次，再在80～180℃下烘干18～24h，研磨，即得复合纳米TiO2粉末。
4.根据权利要求1所述的能响应可见光的复合纳米TiO2光催化剂制备方法，其特征是用离心法分离掺杂TiO2溶胶中的沉淀物时，其离心机的转速为5000～20000r/min。
5.根据权利要求1-4之一方法所述的得到的复合纳米TiO2光催化剂的应用，其特征是制备固含量一定的催化剂水性分散液，将纳米二氧化钛粉末与去离子水以不同质量比混合，然后用搅拌或超声对该混合液进行分散处理，得到固含量不同的复合纳米二氧化钛水性分散液。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征是将纳米二氧化钛与去离子水混合均匀，其中纳米二氧化钛∶去离子水的质量比为1～45∶55～99，然后对该混合液进行分散处理，即采用搅拌10～30min或超声分散5～10min，得到固含量为1～55％的复合纳米二氧化钛水性分散液。
7.根据权利要求5或6所述的应用，其特征是将催化剂水性分散液负载于仿真植物，将从市场购得材质为绷绢、皱纸、涤纶、布、纱、丝绸、塑料等仿真植物，用去离子水清洗、晾干后，用气压喷雾器将固含量一定的复合纳米二氧化钛水性分散液均匀喷涂于植物表面，晾干后催化剂即以薄膜的形式被负载。重复“喷涂-晾干”操作若干次，得到具有可见光响应催化功能的仿真植物样品。
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