.7wt%，更進(jìn)一步說明制備的T12在可見光有響應(yīng)。從圖4可以看出本發(fā)明制得的樣品是多面體，利用氮?dú)馕?脫附測試對樣品的孔結(jié)構(gòu)和比表面積進(jìn)行分析；如圖5所示，本發(fā)明制得的樣品的等溫線符合I型吸附特征，表明樣品具有微孔結(jié)構(gòu)，且樣品的比表面積為262.3m2/g，大的比表面積可以提供更多的吸附位和活性位，有助于提高T12的光催化活性。
[0017]實(shí)施例2
1)稱取2-氨基對苯二甲酸(1.2 g)分散在DMF (36 mL)和無水甲醇(4 mL)中，攪拌30 min待溶質(zhì)充分溶解分散后，然后用移液槍移取鈦酸四丁酯(1.2 mL)加入反應(yīng)釜，繼續(xù)攪拌30 min，裝釜后置于150°C烘箱中反應(yīng)72 h，自然冷卻，用無水甲醇多次交換洗滌，離心，再將所得樣品置于60°C真空烘箱烘干，所得黃色樣品即為MIL-125(Ti)-NH2;
2)將所得樣品置于管式爐的石英管中部煅燒，持續(xù)通氮?dú)夂脱鯕?，氮?dú)饬魉贋?0ml/min，氧氣流速為10 ml/min，煅燒溫度為550°C，升溫速率為1°C每分鐘，恒溫保溫時間3小時，煅燒后產(chǎn)物隨爐降溫冷卻，降溫速率為3°C每分鐘，冷卻至室溫25°C，得到淡黃色樣品。
[0018]實(shí)施例3
1)稱取2-氨基對苯二甲酸(1.2 g)分散在DMF (36 mL)和無水甲醇(4 mL)中，攪拌30 min待溶質(zhì)充分溶解分散后，然后用移液槍移取鈦酸四丁酯(1.2 mL)加入反應(yīng)釜，繼續(xù)攪拌30 min，裝釜后置于150°C烘箱中反應(yīng)72 h，自然冷卻，用無水甲醇多次交換洗滌，離心，再將所得樣品置于60°C真空烘箱烘干，所得黃色樣品即為MIL-125(Ti)-NH2;
2)將所得樣品置于管式爐的石英管中部煅燒，持續(xù)通氮?dú)夂脱鯕?，氮?dú)饬魉贋?0ml/min，氧氣流速為5 ml/min，煅燒溫度為600°C，升溫速率為1°C每分鐘，恒溫保溫時間3小時，煅燒后產(chǎn)物隨爐降溫冷卻，降溫速率為3°C每分鐘，冷卻至室溫25°C，得到淡黃色樣品。
[0019]應(yīng)用實(shí)施例1
可見光催化劑T12降解羅丹明B:
將實(shí)施例1得到的打02粉末用作光催化劑降解羅丹明B，稱取80 mg樣品加入80 mLRhB溶液(20 ppm)，避光攪拌I h，使RhB在催化劑表面達(dá)到吸附/脫附平衡；然后開啟光源進(jìn)行光催化反應(yīng)，每隔20 min取3 mL反應(yīng)液，經(jīng)離心分離后，上清液用Cary-500型分光光度計檢測；根據(jù)樣品554 nm處吸光值來確定降解過程中RhB濃度變化，反應(yīng)的光源為氙燈，使用濾光片以保證入射光為可見光(400 nm< λ <800 nm) ;RhB的降解情況如圖6所示，從圖上可以看出在沒有加催化劑時，羅丹明B基本不降解，而加入本發(fā)明合成的T12催化劑時，羅丹明B在光照180 min后基本完全降解，與P25相比，本發(fā)明合成的1102催化劑具有較高的可見光的光催化性能。
[0020]應(yīng)用實(shí)施例2
可見光催化劑T12光解水產(chǎn)氫:
將實(shí)施例1得到的T12粉末用作光催化劑在可見光下分解水產(chǎn)氫，利用北京泊菲萊公司生產(chǎn)的制氫裝置評價催化劑的光解水制氫性能；稱取所得樣品50 mg加入到水(72mL)和甲醇(8 mL )溶液中，并加入I ?七％的Pt作為共催化劑，混合均勻后轉(zhuǎn)移到光解水裝置中，攪拌，抽真空至完全除去體系中的空氣，然后在可見光(λ多400 nm)照射下開始反應(yīng)，其中入射光的波長利用濾光片(截止型)控制；反應(yīng)體系的溫度由冷凝系統(tǒng)控制維持在10 土 I °C，每隔2小時取樣，通過旋轉(zhuǎn)在線采集面板閥使載氣進(jìn)入定量環(huán)，將產(chǎn)生的氫氣帶入氣相色譜分析；光解水產(chǎn)氫的情況如圖7所示，從圖中可以看出用本文的方法制備的！^(^樣品有較高的可見光光解水產(chǎn)氫活性，可見光光照6小時后氫氣的產(chǎn)量達(dá)到1350Mmol.g \遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)法制備的N摻雜T12 (標(biāo)記為N-doped T12)0
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大比表面積-可見光響應(yīng)T12催化劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)MIL-125 (Ti)-NH2 的制備； (2)N自摻雜T12多面體的制備:以MIL-125 (Ti)-NH 2為前驅(qū)體，置于管式爐的石英管中部煅燒，并持續(xù)通氮?dú)夂脱鯕?，升溫?00~600°C，恒溫保溫時間1~5小時，然后降溫冷卻，制得N摻雜的1102多面體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大比表面積-可見光響應(yīng)T12催化劑的制備方法，其特征在于:步驟(I)具體為:將2-氨基對苯二甲酸分散在N，N- 二甲基甲酰胺和無水甲醇中，攪拌至溶質(zhì)充分溶解分散后，用移液槍移取鈦酸四丁酯加入反應(yīng)釜，繼續(xù)攪拌，裝釜后置于烘箱中反應(yīng)，自然冷卻，用無水甲醇洗滌，離心，再將所得樣品置于60°C真空烘箱烘干，所得黃色樣品即為 MIL-125 (Ti) -NH203.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大比表面積-可見光響應(yīng)T12催化劑的制備方法，其特征在于:步驟(2)中氧氣和氮?dú)獾捏w積比為:1:5~1:10。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大比表面積-可見光響應(yīng)T12催化劑的制備方法，其特征在于:步驟(2)中升溫速率為1~3°C /min ;降溫速率為1~5°C /min。5.一種如權(quán)利要求1所述的制備方法制得的大比表面積-可見光響應(yīng)T12催化劑，其特征在于:比表面積能達(dá)262.3 m2/g。6.一種如權(quán)利要求1所述的制備方法制得的大比表面積-可見光響應(yīng)T12催化劑，其特征在于:打02是N摻雜的，摻雜量為7~8wt%。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大比表面積-可見光響應(yīng)的TiO2催化劑及其制備方法，屬于光催化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的催化劑是以Ti-MOF（MIL-125(Ti)-NH2）為自模板在一定比例的氧氣和氮?dú)獾臍夥眨ㄑ鯕?氮?dú)?1:5~1:10）下煅燒合成大比表面積且N自摻雜TiO2多面體。通過這種模板法，很好地復(fù)制了MOF的形貌，并且微孔結(jié)構(gòu)很大的提高了TiO2的比表面積，比表面積達(dá)262.3m2/g，且對MOF配體的調(diào)控，可以對TiO2進(jìn)行N、F、S元素?fù)诫s，以提高TiO2的可見光光催化性能。
【IPC分類】C02F1/58, C01B3/04, C02F1/30, B01J27/24, B01J35/10
【公開號】CN105195197
【申請?zhí)枴緾N201510619870
【發(fā)明人】吳棱, 黃林娟, 沈麗娟, 秦娜, 熊錦華
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月25日