CN112495449A - 具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具纳米支撑孔的高岭石‑二氧化钛‑石墨烯复合光催化剂及制备方法，属催化剂领域。首先配置稀硝酸溶液；将异丙醇，钛酸酯和稀硝酸溶液混合，搅拌至透明；加入高岭石，继续添加稀硝酸至总体积达到要求并搅拌；将溶液升温加热搅拌后，接着加入石墨烯溶液，继续加热搅拌；将反应产物离心、水洗、干燥后得到高岭石‑二氧化钛‑石墨烯复合光催化剂。其工艺简单、能耗低、废液危害小，适合规模化生产；制备的复合光催化剂具有以二氧化钛纳米颗粒为支撑的孔隙结构，二氧化钛与高岭石、石墨烯片层形成有效接触，反应物进出交换容易，石墨烯利用率高，光催化效果优良，可用于污染物去除、水裂解制氢、二氧化碳制燃料、抗菌杀毒众多领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种高岭石复合光催化剂及制备方法，尤其涉及一种具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂及制备方法，属于高岭石功能化技术领域。
技术背景
由于化学稳定性高、无毒、表面积大和成本低等优点，纳米二氧化钛已被广泛用于分解有机污染物、水裂解制氢、抗菌杀毒、二氧化碳还原、太阳能光电转换、自清洁和气体传感等领域。纳米二氧化钛作为光催化剂处理污水时，存在两个突出问题：一是颗粒团聚导致表面活性位点减少；二是难以分离和回收。
将二氧化钛纳米粒子均匀负载在载体上，以同时改善分散性和回收率。常见的载体有活性炭、碳纤维、玻璃纤维、导电玻璃和分子筛等，然而这些载体为人工合成、成本较高，限制了在光催化领域中的实际应用。
高岭石为1：1型片层结构，是地球上分布最广的粘土矿物之一，储量大、成本低。高岭石可通过羟基表面和底氧表面吸附水中的金属盐前驱、有机离子、分子等多种基团，因而在用作光催化剂载体时具有独特优势。高岭石对纳米二氧化钛具有良好的分散性和负载性，制备的复合材料已被用来处理甲基橙、刚果红和硝基苯酚等污染物，并表现出良好的光催化降解效果。但尽管如此，由于二氧化钛较高的光生载流子复合率，高岭石-二氧化钛复合物光催化效率仍受到极大限制。
石墨烯具有高的导电、导热和载流子迁移率，被广泛应用在电池电极、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。在光催化应用中，石墨烯与催化剂的复合可显著改善催化剂中光生载流子分离效率、扩大光吸收范围，进而提升催化剂的光催化活性。
不同表面性质的纳米颗粒可通过静电力、氢键、共价键等组装成一定的空间结构。高岭石羟基面、底氧面都呈电负性，石墨烯表面也含有氧、羟基等大量电负性缺陷，而常见二氧化钛前驱（如钛酸酯）的水解中间产物却呈正电性，因此二氧化钛在高岭石和石墨烯表面均易形成负载。此外，二氧化钛表面的大量不饱和悬键会与水反应生成羟基，而二氧化钛颗粒间会通过羟基间的氢键相互吸引、组装。因此，表面负载了二氧化钛颗粒的高岭石片层，和表面负载了二氧化钛颗粒的石墨烯片层可通过表面二氧化钛间的氢键进一步组装。
因此可设想，利用高岭石-二氧化钛-石墨烯三者间的相互作用，可获得二氧化钛纳米颗粒支撑高岭石和石墨烯的孔隙结构。该结构在改善二氧化钛分散和回收性的同时，又可提高光生载流子分离效率，同时还保证反应物种在催化剂中的进出交换。
在制备具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂时，最关键的是石墨烯添加时机和添加量。理想石墨烯添加时机应确保石墨烯添加前高岭石表面已经形成二氧化钛纳米颗粒，同时溶液中仍有未反应钛盐，以便在石墨烯添加后也能在石墨烯上形成二氧化钛，避免高岭石和石墨烯的直接吸附组装；理想石墨烯添加量应确保二氧化钛中光生载流子的有效分离，又不（过量）遮挡二氧化钛的光吸收，同时并有利于节省复合催化剂成本。
通过广泛查阅国内外文献资料，未发现相关专利和文献。一篇相近文献是利用高岭石共负载二氧化钛和氮化碳制备光催化材料（Applied Catalysis B: Environmental,2018, 220: 272-282）。在该工作中Li Chunqua等先通过溶胶凝胶反应、随后煅烧在高岭石表面负载纳米二氧化钛，再将获得的高岭石-二氧化钛复合物和事先制备的氮化碳在硫酸溶液中混合组装，离心干燥后获得高岭石-二氧化钛-氮化碳三明治结构复合光催化剂（结构示意图如该论文Scheme 1所示）。高岭石-二氧化钛-氮化碳复合光催化剂呈现出良好的环丙沙星可见光催化降解和金黄色葡萄球菌消杀能力，但其制备工艺相对复杂(溶胶凝胶、煅烧、溶液组装三步)，并包含能耗较高步骤（煅烧），且易产生环境危害废液（硫酸溶液）。
发明内容
针对上述技术问题，提供一种制备步骤简单、孔隙丰富、光催化性能优良的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂及制备方法。
为实现上述技术目的，本发明的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法，包括如下步骤：
（1）将质量浓度为68%的硝酸和去离子水混合，配置成稀硝酸溶液；
（2）将异丙醇，钛酸酯和步骤（1）所配置的稀硝酸溶液按照体积比为15：1：30 ml的比例混合，搅拌1 h至透明；
（3）将1g高岭石加入步骤（2）所得溶液中，补充步骤（1）所配置的稀硝酸溶液至总体积达到250 ml，搅拌1h；
（4）将步骤（3）中搅拌1h后得到的溶液升温至设定温度后，保持温度并继续搅拌；
（5）将石墨烯溶液加入步骤（4）所得溶液，然后保持设定温度继续搅拌；
（6）将步骤（5）中的反应产物离心、水洗、干燥后得到高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
步骤（1）中，所述配置成稀硝酸溶液的pH值0.5~2。
步骤（2）中，所述的钛酸酯为钛酸四乙酯、钛酸四丁酯或钛酸四丙酯中的任意。
步骤（4）中，所述稀硝酸溶液升温至设定温度为50~90℃。
步骤（4）中，溶液升温至设定温度后持续搅拌的时间为0.2~1h。
步骤（5）中的石墨烯溶液中使用的石墨烯为氧化石墨烯或还原石墨烯，石墨烯溶液体积为5~20ml，浓度为2mg/ml。
步骤（5）中，所述继续加热搅拌的时间为5~24h。
本发明所提供的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备过程仅需溶胶凝胶一步反应即可实现。与类似光催化剂制备方法相比，不需要单独高温煅烧和附加混合组装步骤，具有工艺简单、能耗低和废液危害小的优点，适合规模化生产。通过控制高岭石和石墨烯添加时机，可先在高岭石表面形成纳米二氧化钛颗粒，而石墨烯加入时溶液中游离态钛前驱未完全耗尽，因此石墨烯表面也形成纳米二氧化钛，利于高岭石和石墨烯在随后组装时形成以纳米二氧化钛为支撑的孔隙结构。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明制备的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂，二氧化钛纳米颗粒均匀负载在高岭石和石墨烯表面，能有效减少其团聚并利于回收；二氧化钛和石墨烯能有效接触，便于光生载流子分离和转移；在高岭石和石墨烯层片之间，纳米二氧化钛颗粒作为支撑柱形成孔隙结构，利于活性物种的进出反应；石墨烯两个底面均负载有二氧化钛，保证了石墨烯被充分利用。高岭石羟基面对水中溶解氧有强烈吸附作用，利于和附近二氧化钛反应生成强氧化性超氧离子，进而促进光催化反应的发生。复合光催化剂中仅含少量二氧化钛和石墨烯，但仍表现出优良的光催化性能，可应用于污染物去除、水裂解制氢、二氧化碳制燃料、抗菌杀毒等众多领域。
附图说明
图1为本发明的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂形成示意图。
图2（a）为实施例1所得高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂的透射显微形貌图；
图2（b）为实施例1所得高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂的高分辨透射显微形貌图；
图3（a）为本发明的不含石墨烯的高岭石-二氧化钛复合光催化剂示意图；
图3（b）为本发明的高岭石先与石墨烯复合再与二氧化钛复合的光催化剂示意图；
图3（c）为本发明的高岭石先与二氧化钛完全复合再与石墨烯二次复合的光催化剂示意图；
图4为不同石墨烯添加方法所得复合物光催化降解甲基橙速率常数对比图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
如图1所示，由于高岭石、石墨烯表面呈电负性，而二氧化钛前驱水解中间产物呈正电性，所以二氧化钛在高岭石和石墨烯表面均易形成负载。通过控制高岭石和石墨烯的添加时机，先使高岭石表面负载二氧化钛纳米颗粒（形成高岭石-二氧化钛复合物），同时溶液中仍有未反应钛盐，在石墨烯添加后也在石墨烯上形成二氧化钛（形成石墨烯-二氧化钛复合物）；表面负载了二氧化钛颗粒的高岭石，和表面负载了二氧化钛颗粒的石墨烯通过表面二氧化钛间的氢键作用进一步组装，进而可获得二氧化钛纳米颗粒支撑高岭石和石墨烯的孔隙结构，避免了高岭石通过氢键直接和石墨烯进行组装。
本发明的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法，包括如下步骤：
（1）将质量浓度为68%的硝酸和去离子水混合，配置成稀硝酸溶液，配置成稀硝酸溶液的pH值0.5~2；
（2）将异丙醇，钛酸酯和步骤（1）所配置的稀硝酸溶液按照体积比为15：1：30 ml的比例混合，搅拌1 h至透明，钛酸酯为钛酸四乙酯、钛酸四丁酯或钛酸四丙酯中的任意；
（3）将1g高岭石加入步骤（2）所得溶液中，补充步骤（1）所配置的稀硝酸溶液至总体积达到250 ml，搅拌1h；
（4）将步骤（3）中搅拌1h后得到的溶液升温至设定温度后，保持温度并继续搅拌，稀硝酸溶液升温至设定温度为50~90℃，溶液升温至设定温度后持续搅拌的时间为0.2~1h。
（5）将石墨烯溶液加入步骤（4）所得溶液，然后保持设定温度继续搅拌5~24h，石墨烯溶液中使用的石墨烯为氧化石墨烯或还原石墨烯，的石墨烯溶液体积为5~20ml，浓度为2mg/ml；
（6）将步骤（5）中的反应产物离心、水洗、干燥后得到高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
使用上述制备方法获得的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂，具有以二氧化钛纳米颗粒为支撑的丰富孔隙结构，保证二氧化钛与高岭石和石墨烯片层形成有效接触的同时，也利于反应物种的进出交换，且制备方法工艺简单、能耗低、废液危害小，适合规模化生产，可应用于污染物去除、水裂解制氢、二氧化碳制燃料、抗菌杀毒等众多领域。
实施例1.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250 ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后（形成高岭石-二氧化钛复合物），加入10ml石墨烯溶液（浓度2 mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h（溶液中未反应的钛盐首先在石墨烯表面水解，形成石墨烯-二氧化钛复合物；然后石墨烯-二氧化钛复合物与高岭石-二氧化钛复合物组装成高岭石-二氧化钛-石墨烯复合结构，形成过程见图1）；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米支撑孔结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂，透射显微形貌见图2。其中图2（a）为复合光催化剂的低倍透射显微形貌，具有尖锐假六角片状形貌的颗粒为高岭石，无规则片状颗粒为石墨烯，而均匀负载在两者上的黑点为纳米二氧化钛颗粒，表明二氧化钛在高岭石和石墨烯上形成了良好分散；图2（b）为复合光催化剂的高分辨透射显微形貌，其中的0.35 和0.21 nm晶格条纹分别对应于二氧化钛和石墨烯，而基底为高岭石。
制备所得的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂（图1和图2）与不同石墨烯添加方法所得复合物（图3）光催化降解甲基橙速率常数对比如图4所示。图3（a）为高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂（KTG）的光催化效率是高岭石-二氧化钛复合光催化剂（KT）的1.91倍，证明石墨烯添加对光生载流子分离、催化效率提高起明显促进作用（Adv. Funct.Mater. 2008, 18, 2180）；，图3（b）为KTG光催化效率是高岭石先与石墨烯复合再与二氧化钛复合的光催化剂（KGT）的1.59倍，证明高岭石羟基面与二氧化钛的接触能吸附水中溶解氧进而促进光催化反应（J. Phys. Chem. C 2018, 122, 25900-25908）；图3（c）为KTG光催化效率是高岭石先与二氧化钛完全复合再与石墨烯二次复合的光催化剂（KT+G）的1.34倍，证明控制石墨烯添加时机，能够使石墨烯与高岭石组装前就负载上二氧化钛，进而充分利用石墨烯双面面积、提高二氧化钛和石墨烯接触几率，促进光生载流子分离，提高光催化反应效率。
实施例2.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为0.5的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2 mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例3.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为2的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例4.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后，加入5ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例5.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后，加入20ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例6.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至50℃，搅拌 0.5h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例7.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至90℃，搅拌 0.5h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例8.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.2h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例9.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 1h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例10.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为5h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例11.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为12h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例12.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四丁酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为24h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例13.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸四乙酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
实施例14.（1）将质量浓度为68%的浓硝酸和去离子水混合，配置pH值为1.3的稀硝酸溶液；（2）将异丙醇、钛酸异丙酯和稀硝酸溶液按照15ml：1ml：30ml的比例混合，搅拌1h至透明；加入1g高岭石后，继续添加稀硝酸至总体积达到250ml，搅拌1h；（3）将步骤（2）所得溶液加热至70℃，搅拌 0.5h后，加入10ml石墨烯溶液（浓度2mg/ml）继续加热搅拌至总时长为18h；将反应产物离心、水洗、干燥后得到具纳米孔支撑结构的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
Claims (8)
1.一种具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将质量浓度为68%的硝酸和去离子水混合，配置成稀硝酸溶液；
（2）将异丙醇，钛酸酯和步骤（1）所配置的稀硝酸溶液按照体积比为15：1：30 ml的比例混合，搅拌1 h至透明；
（3）将1g高岭石加入步骤（2）所得溶液中，补充步骤（1）所配置的稀硝酸溶液至总体积达到250 ml，搅拌1h；
（4）将步骤（3）中搅拌1h后得到的溶液升温至设定温度后，保持温度并继续搅拌；
（5）将石墨烯溶液加入步骤（4）所得溶液，然后保持设定温度继续搅拌；
（6）将步骤（5）中的反应产物离心、水洗、干燥后得到高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂。
2.根据权利要求1所述的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述配置成稀硝酸溶液的pH值0.5~2。
3.根据权利要求1所述的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的钛酸酯为钛酸四乙酯、钛酸四丁酯或钛酸四丙酯中的任意。
4.根据权利要求1所述的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法，其特征在于：步骤（4）中，所述稀硝酸溶液升温至设定温度为50~90℃。
5.根据权利要求1所述的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法，其特征在于：步骤（4）中，溶液升温至设定温度后持续搅拌的时间为0.2~1h。
6.根据权利要求1所述的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法，其特征在于：步骤（5）中的石墨烯溶液中使用的石墨烯为氧化石墨烯或还原石墨烯，石墨烯溶液体积为5~20ml，浓度为2mg/ml。
7.根据权利要求1所述的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述继续加热搅拌的时间为5~24h。
8.一种使用上述任一权利要求所述的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂制备方法获得的具纳米支撑孔的高岭石-二氧化钛-石墨烯复合光催化剂，其特征在于：具有以二氧化钛纳米颗粒为支撑的孔隙结构，二氧化钛与高岭石和石墨烯片层形成有效接触，反应物种进出交换容易，可应用于污染物去除、水裂解制氢、二氧化碳制燃料、抗菌杀毒等众多领域。
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| Title |
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|---|---|---|---|---|
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