TiO2单晶纳米棒-活性碳纤维复合光催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及纳米材料及光催化降解有机污染物技术领域，具体是涉及一种TiO2单晶纳米棒-活性碳纤维复合光催化剂、制备方法及其应用。以具有一定孔隙率、强吸附性的活性碳纤维毡为基体，在其表面以金属钛为钛源通过水热法制备具有良好降解有机污染物能力的负载型TiO2单晶纳米棒-活性碳纤维复合光催化剂。本发明专利技术所用的多孔活性碳纤维具有强吸附性，为TiO2单晶纳米棒的均匀负载提供了稳定的基体。所获得的TiO2纳米棒在其合成过程中直接晶化，无需后续高温晶化处理；通过调节反应温度、时间在活性碳纤维上生长晶型可控的TiO2纳米棒，并可根据需要将制备的复合光催化剂裁剪任意尺寸，满足实际应用要求。同事，制备工艺简单，易于实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料及光催化降解有机污染物
，具体是涉及一种TiO2单晶纳米棒-活性碳纤维复合光催化剂、制备方法及其应用。
技术介绍
多孔碳质材料因其具有较大的比表面积和良好的吸附性而被广泛的应用于水体污染物的处理及室内空气净化，但是污染物只是暂时转移到这些吸附材料中，并未被降解，而吸附材料最终达到吸附饱和状态，重复使用吸附材料时仍需要对其进行循环再生处理。锐钛矿相纳米TiO2具有独特的电子结构，其在吸收光子后产生强氧化性的空穴，是一种具有深度氧化作用的光催化材料，能将有机污染物彻底氧化分解成无毒的小分子H2O和CO2,成为近年来光催化剂材料研究的热点。但是，粉体TiO2纳米光催化剂在降解有机污染物的实际应用中仍存在着缺陷:其一，只有当污染物吸附到催化剂材料表面时才能被有效的分解，而与大部分多孔碳质材料相比，TiO2纳米光催化剂的吸附性不佳，从而制约了 TiO2对污染物的降 解速率；其二，粉体1102纳米光催化剂易混入被净化的水样中，回收困难，增加了后期的催化剂沉淀清除步骤，增加环保成本甚至造成二次污染，因此，为光催化剂提供合适的载体具有深远的环境价值和经济意义。在现有的负本文档来自技高网...

【技术保护点】
TiO2单晶纳米棒?活性碳纤维复合光催化剂的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：将活性碳纤维按需裁剪后，依次于乙醇、水中超声清洗5～30min，干燥后获得表面洁净的负载基体；钛源分别于乙醇、水中超声清洗5～30min，干燥备用；在反应釜中配置浓度为1～50μM的含F?的水溶液，搅拌条件下滴加酸溶液，调整溶液的pH值低于5；依次将钛源、负载基体加入上述溶液中，密封后80℃～150℃保温1～20h，反应结束后冷却至室温，清洗并烘干，实现TiO2单晶纳米棒在活性碳纤维上的负载，得TiO2单晶纳米棒?活性碳纤维复合光催化剂。

【技术特征摘要】
1.TiO2单晶纳米棒-活性碳纤维复合光催化剂的制备方法，其特征在于，制备步骤如下: 将活性碳纤维按需裁剪后，依次于乙醇、水中超声清洗5 30min，干燥后获得表面洁净的负载基体； 钛源分别于乙醇、水中超声清洗5 30min，干燥备用； 在反应釜中配置浓度为I 50 μ M的含F—的水溶液，搅拌条件下滴加酸溶液，调整溶液的pH值低于5 ; 依次将钛源、负载基体加入上述溶液中，密封后80°C 150°C保温I 20h，反应结束后冷却至室温，清洗并烘干，实现TiO2单晶纳米棒在活性碳纤维上的负载，得TiO2单晶纳米棒-活性碳纤维复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的TiO2单晶纳米棒-活性碳纤维复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述钛源为金属钛。3.根据权利要求1所述的TiO2单晶纳米棒-活性碳纤维复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述活性碳纤维为毡状活性碳纤维。4.根据权利要求1所述的TiO...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光青，冯春晓，吕珺，吴玉程，郑治祥，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：