CN112973674A - 一种反蛋白石结构光热催化剂TixMn1-xOy的制备方法和应用 - Google Patents
一种反蛋白石结构光热催化剂TixMn1-xOy的制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公布一种反蛋白石结构光热催化及TixMn1‑xOy的制备方法和应用，所述材料的制备方法包括以下步骤：首先，以苯乙烯为单体、过硫酸钾为引发剂，采用溶液聚合法制备聚苯乙烯（PS）微球乳液，再通过离心和干燥处理，得到规则排列的PS微球模板；然后，将PS模板浸入TiCl4、Mn(NO3)2•4H2O和柠檬酸的混合溶液中，通过真空浸渍法使Ti、Mn前驱体进入模板中，再煅烧除去PS模板，得到反蛋白石结构TixMn1‑xOy。该材料在可见光（太阳光、氙灯、模拟太阳光）驱动下，可实现甲苯和甲醛的高效光热催化降解，在环境易挥发有机物（VOCs）方面具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种反蛋白石结构光热催化剂TixMn1-xOy的制备方法及其在降解甲苯、甲醛等VOCs中的应用，属于功能技术材料领域。
背景技术
随着工业的发展以及城市化进程的不断推进，挥发性有机化合物(VOCs)的排放量不断增加。VOCs作为气体污染物，可以稳定地存在于空气中，进一步可发展为雾霾、光化学烟雾，对生态环境和人类健康都会产生极大的危害，因此，通过物理或化学手段解决VOCs带来的环境污染问题已刻不容缓。
TiO2作为降解有机污染物常见的过渡金属氧化物，在自然界中以板钛矿、金红石及锐钛矿三种结晶型态存在。其中后面两种型态具有很好的催化氧化降解活性，而前者则催化氧化降解活性很小而且含量很少。因此一般用来催化降解的二氧化钛催化剂主要晶型结构为锐钛矿结构或锐钛矿与金红石的混合结构。二氧化钛多相光催化技术在降解有机污染物方面以其反应速度快、适用范围广、深度氧化完全、能充分利用太阳光和液相或气相中的氧分子等优点而备受青睐，特别是当有机污染物浓度很高或用其他方法很难降解时，这种技术具有更明显的优势。但该技术在实际应用中也存在不足，TiO2的电子和空穴容易发生复合，光催化效率低，带隙较宽(约3.2 eV)，只能在紫外区显示光化学活性，对太阳能的利用率小于10%，且TiO2在催化净化有机污染物的过程当中，由于其表面易积碳而易引起失活等现象这极大地限制了二氧化钛光催化技术的工业化应用。
传统热催化燃烧法存在反应温度较高、能耗大的缺点，进而增加了化石燃料的消耗。光驱动热催化是一种新型的催化氧化方法，它可以将太阳光高效转化为热能，使催化剂表面温度上升至催化剂起燃温度，进而实现VOCs的高效降解。近年来，光驱动热催化引起了研究者的广泛关注，他们利用光驱动热催化成功实现了对苯、甲苯、苯乙烯、丙烷等多种VOCs的催化降解。高效光驱动热催化材料要求具备以下两方面的特性：一是具有高的光热转化效率，可以将太阳光的光能转化为热能；二是具有高的催化活性，可以高效、彻底地将VOCs转化为水和二氧化碳。因此，设计、制备高效的光热催化材料是该领域的研究热点和难点。
发明内容
本发明以聚苯乙烯（PS）微球为模板，以改进的胶体晶体模板法制备了具有三维有序大孔结构的TixMn1-xOy反蛋白石材料，该材料展现了优异的光驱动热催化降解甲苯、甲醛、二甲苯等VOCs活性。TixMn1-xOy反蛋白石材料的具体制备过程和甲苯的降解试验包括以下步骤：
（1）将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，以洗去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，以洗去残留的NaOH；
（2）在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至65~75℃，注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应15~25 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；
（3）将制好的PS微球乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末；
（4）将不同比例的TiCl4和Mn(NO3)2•4H2O（共10 mmol）溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；
（5）将1.5 g 制备的PS微球模板加入上述溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS模板表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱中进行干燥，1 h后取出；上述浸渍、干燥过程重复3~6次；
（6）将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS模板，得到TixMn1- xOy反蛋白石材料。
在上述步骤（2）中，苯乙烯聚合形成聚乙烯微球模板的最适合温度为70~71℃；步骤（4）中，TiCl4与Mn(NO3)2•4H2O的摩尔比为2:8~8:2；中，优化的重复进行浸渍、干燥的次数为4次和5次。
在可在可见光（太阳光、模拟太阳光、氙灯光源和卤钨灯）驱动下，所制备反蛋白石结构材料TixMn1-xOy展现了优异的光热驱动催化降解苯系物（甲苯、二甲苯）、醛类（甲醛、乙醛）、烷烃（乙烷）和烯烃（丙烯）等VOCs活性。
附图说明
图1为实施例1得到Ti0.4Mn0.6Oy-1的扫描电镜（SEM）图片；
图2为反蛋白石材料Ti0.4Mn0.6Oy-1氙灯下降解甲苯产生CO2浓度随光照时间的变化曲线。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进行进一步的详述。
实施例1
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到71℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将4 mmol TiCl4和6 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复4次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到反蛋白石材料Ti0.4Mn0.6Oy-1。
图1本实施例所得到Ti0.4Mn0.6Oy-1的SEM图片。从图中可以看出：Ti0.4Mn0.6Oy-1具有规整的三维有序大孔结构，大孔孔径约为180nm，孔壁厚约10-15 nm，表明孔壁由小晶粒堆积形成。
光热催化降解甲苯测试于带石英窗的密闭不锈钢反应器中进行。将50 mg催化剂分散于2 mL乙醇中，超声分散后均匀涂在4 cm x 4 cm的超薄陶瓷片上，烘干后置于硅酸铝绝热材料上，共同放置在不锈钢反应器底部的中央。测试时先将整个反应器抽真空，向其中注入10 μL甲苯，充分挥发后再向反应器中充入高纯度空气，直至与大气压平衡（反应器容积约为2 L，反应器内甲苯浓度为1150 ppm）。经过30 min暗反应达到吸附平衡后，用光源通过石英窗照射涂有催化剂的陶瓷片，使之迅速升温。甲苯的浓度以及产生的CO2浓度通过气相色谱进行检测（配备镍转化炉将CO2转化为甲烷）。图2为Ti0.4Mn0.6Oy-1在300 W氙灯下，降解甲苯生产CO2随光照时间的变化曲线。从图中可以看出，随光照时间的延长，甲苯降解产生CO2的量不断增加。通过计算CO2的产生量可知，反应120 min后，甲苯以完全被降解为CO2，说明Ti0.4Mn0.6Oy-1具有高效光热催化降解甲苯活性。
实施例2
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到66℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将4 mmol TiCl4和6 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复4次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到Ti0.4Mn0.6Oy-2反蛋白石材料，其具有可见光下（太阳光、氙灯、模拟太阳光）高效降解VOCs活性。
实施例3
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到74℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将4 mmol TiCl4和6 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复4次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到Ti0.2Mn0.8Oy-3反蛋白石材料，其具有可见光下（太阳光、氙灯、模拟太阳光）高效降解VOCs活性。
实施例4
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到71℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将2 mmol TiCl4和8 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复4次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到Ti0.2Mn0.8Oy反蛋白石材料，其具有可见光下（太阳光、氙灯、模拟太阳光）高效降解VOCs活性。
实施例5
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到71℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将3 mmol TiCl4和7 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复4次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到Ti0.3Mn0.7Oy反蛋白石材料，其具有可见光下（太阳光、氙灯、模拟太阳光）高效降解VOCs活性。
实施例6
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到71℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将5 mmol TiCl4和5 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复4次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到Ti0.5Mn0.5Oy反蛋白石材料，其具有可见光下（太阳光、氙灯、模拟太阳光）高效降解VOCs活性。
实施例7
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到71℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将6 mmol TiCl4和4 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复4次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到Ti0.6Mn0.4Oy反蛋白石材料，其具有可见光下（太阳光、氙灯、模拟太阳光）高效降解VOCs活性。
实施例8
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到71℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将8 mmol TiCl4和2 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复4次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到Ti0.8Mn0.2Oy反蛋白石材料，其具有可见光下（太阳光、氙灯、模拟太阳光）高效降解VOCs活性。
实施例9
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到71℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将4 mmol TiCl4和6 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复5次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到Ti0.4Mn0.6Oy-4反蛋白石材料，其具有可见光下（太阳光、氙灯、模拟太阳光）高效降解VOCs活性。
实施例10
将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，除去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，除去残留的NaOH；在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液。在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至到71℃，再注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应19 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；将制好的PS乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末，备用。
将4 mmol TiCl4和6 mmol Mn(NO3)2•4H2O溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；将1.5 g PS微球加入该溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS微球表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱进行干燥1 h；将上述的浸渍、干燥过程重复6次；将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS小球模板，得到Ti0.4Mn0.6Oy-5反蛋白石材料，其具有可见光下（太阳光、氙灯、模拟太阳光）高效降解VOCs活性。
Claims (6)
1.一种反蛋白石结构光热催化剂TixMn1-xOy的制备方法和应用，其特征在于，该反蛋白石结构材料TixMn1-xOy以聚苯乙烯微球（PS）为模板剂、TiCl4和Mn(NO3)2•4H2O为TixMn1-xOy的前驱体、柠檬酸为络合试剂，采用真空浸渍和煅烧法制备，该材料用于光热驱动降解甲苯和甲醛等挥发性有机物（VOCs），其制备方法包括以下步骤：
（1）将50 mL苯乙烯加入到分液漏斗中，用5 wt% 的NaOH溶液洗涤三次，以洗去苯乙烯中的阻聚剂；再用水洗三次，以洗去残留的NaOH；
（2） 在500 mL三口烧瓶中，加入160 mL乙醇、260 mL去离子水、0.45 g 十二烷基硫酸钠和0.6 g 过硫酸钾，搅拌至形成均一透明的溶液；在氮气保护下，将三口烧瓶在水浴锅中升温至65~75℃，注入36 mL 洗过的苯乙烯，磁力搅拌下反应15~25 h；用脱脂棉过滤残渣后，得到乳白色的单分散PS微球乳液；
（3）将制好的PS微球乳液超声分散30 min，在离心管中以4000 r/min的转速下离心至上清液澄清；倒出上清液，将PS微球在60 ℃下真空干燥5 h，磨成粉末；
（4）将不同比例的TiCl4和Mn(NO3)2•4H2O（共10 mmol）溶解于10 mL无水乙醇中，再加入2.1 g柠檬酸，磁力搅拌30 min；
（5）将1.5 g 制备的PS微球模板加入上述溶液中浸渍1 h，进行真空抽滤至PS模板表面无液体存在；再将浸渍抽滤后的PS微球模板放入70 ℃烘箱中进行干燥，1 h后取出；上述浸渍、干燥过程重复3~6次；
（6）将上述产物放入马弗炉，500 ℃下在空气中煅烧2 h除去PS模板，得到TixMn1-xOy反蛋白石材料；
（7）在可见光驱动下，测试所制备反蛋白石结构材料TixMn1-xOy的光热驱动催化降解VOCs活性。
2.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料TixMn1-xOy的制备方法和应用，其特征在于，制备PS微球乳液过程中，优化的反应温度为70~72℃。
3.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料TixMn1-xOy的制备方法和应用，其特征在于，前驱体TiCl4和Mn(NO3)2•4H2O的摩尔比为1:9~9:1。
4.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料TixMn1-xOy的制备方法和应用，其特征在于，PS微球模板在TiCl4和Mn(NO3)2•4H2O前驱体溶液中浸渍、烘干处理步骤优化的重复次数为4次和5次。
5.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料TixMn1-xOy的制备方法和应用，其特征在于，该材料降解VOCs所使用的光源包括太阳光、模拟太阳光、氙灯光源和卤钨灯。
6.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料TixMn1-xOy的制备方法和应用，其特征在于，该材料可用于降解的VOCs包括苯系物（甲苯、二甲苯）、醛类（甲醛、乙醛）、烷烃（乙烷）和烯烃（丙烯）。
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