金属有机骨架负载二氧化钛光催化材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属有机骨架负载二氧化钛光催化材料及其制备方法，具体采用界面共轭技术，通过使用羧基双齿结构将二氧化钛和金属有机骨架连接，制备二氧化钛/金属有机骨架异质结光催化剂，可以有效提高光生电子从金属有机骨架材料向二氧化钛的转移能力和光催化活性。本发明专利技术所实的制备方法、工艺简单、反应条件温和；原料及设备廉价易得，成本低；合成时间短、效率高，适合规模化生产。

Titanium dioxide photocatalysis material supported on metal organic framework and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
金属有机骨架负载二氧化钛光催化材料及其制备方法
本专利技术属于纳米复合材料和光催化领域，具体涉及一种空心二氧化钛表面负载金属有机骨架光催化剂的制备方法。技术背景由于工业的发展和人口的快速增长，水污染是一个普遍关注的至关重要的问题。在经过数十年的深入研究，半导体光催化技术已经发展成为一种处理废水的高效的技术。二氧化钛由于其低成本，无毒，可循环性和稳定性高而成为光催化降解污染物的最有前途的半导体光催化材料之一。然而，较大的带隙限制了它只能在紫外光下有响应。同时，较高的光生电子复合率导致了较低的量子效率。学者们设计了各种结构来解决这些难题，例如层状结构，空心结构等，这些结构可以利用光的多散射效应来提升二氧化钛的量子效率。然而，较低的二氧化钛可见光利用率仍然限制了对太阳能的使用率。所以，将二氧化钛空心结构和金属有机骨架相结合形成异质结构是一种有效的提升对可见光响应的，增强载流子分离和缩减带隙的有效手段。金属有机骨架是一种前途的材料，它们具有较大的比表面积，可调节的孔径，较多的活性位点和稳定化学性质。因此，它们广泛应用于各种领域，例如化学吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.金属有机骨架负载二氧化钛光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）将葡萄糖以0.83mol/L溶解于去离子水中，然后将混合溶液在高压反应釜中190℃反应2h；待反应结束后，反应釜冷却至室温，离心，洗涤，并干燥得到碳纳米球；/n（2）将步骤（1）中碳纳米微球和水分散于无水乙醇中，形成悬浊液A，其中水的摩尔浓度为0.35 mol/L，碳纳米微球的摩尔浓度为5.56 g/L；将钛酸四丁酯以0.13 mol/L溶解于无水乙醇中获得溶液B，并将B滴加至A中得到悬浮液，AB之间的体积比1:1，然后，将悬浮液再搅拌30分钟，最后，将悬浮液在80℃下回流5h，待冷却后，将棕色产物离心，洗涤...

【技术特征摘要】
1.金属有机骨架负载二氧化钛光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将葡萄糖以0.83mol/L溶解于去离子水中，然后将混合溶液在高压反应釜中190℃反应2h；待反应结束后，反应釜冷却至室温，离心，洗涤，并干燥得到碳纳米球；
（2）将步骤（1）中碳纳米微球和水分散于无水乙醇中，形成悬浊液A，其中水的摩尔浓度为0.35mol/L，碳纳米微球的摩尔浓度为5.56g/L；将钛酸四丁酯以0.13mol/L溶解于无水乙醇中获得溶液B，并将B滴加至A中得到悬浮液，AB之间的体积比1:1，然后，将悬浮液再搅拌30分钟，最后，将悬浮液在80℃下回流5h，待冷却后，将棕色产物离心，洗涤，干燥；
（3）将步骤（2）中制备的产物使用马弗炉以5°C/min的升温速率升温至500°C，然后保持2h，以去除碳核，最终获得具有氧空位的二氧化钛空心纳米球；
（4）将步骤（3）中制备的二氧化钛空心纳米球分散到一定量含有二氨基对苯二甲酸的N,N二甲基甲酰胺溶液中，其中二氧化钛空心球的质量浓度为5.0g/L，二氨基对苯二甲酸摩尔浓度为2.0mmol...

【专利技术属性】
技术研发人员：董文钧，马雨威，海广通，王戈，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11