一種二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料及其制備方法，屬于半導(dǎo)體光催化劑領(lǐng)域；所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相；所述方法首先將木質(zhì)生物模板預(yù)處理；然后將木質(zhì)生物模板浸漬在前驅(qū)體溶液中，使用溶膠凝膠法或水熱法將TiO2顆粒沉積在木質(zhì)模板的微孔中得到沉積了二氧化鈦的木質(zhì)生物模板，最后于馬弗爐中焙燒得到二氧化鈦/木炭復(fù)合光催化劑；本發(fā)明所制備的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料可以用于去除水體中環(huán)境內(nèi)分泌干擾物和水體中其它有機(jī)污染物，其吸附去除率為32.3-86.5%，光催化去除率為11-20%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率可達(dá)50.3-97.5%，具有較好的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料及其制備方法，屬于半導(dǎo)體光催化劑領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境內(nèi)分泌干擾物是指由于介入生物體內(nèi)荷爾蒙的合成、分泌、輸送、結(jié)合、反應(yīng)和代謝，從而影響生物體的正常性維持，危害生殖、發(fā)育或行為的外源性物質(zhì)。它們具有毒性持久性、危害潛伏性和生物積累性，并具有污染范圍廣、疏水性強(qiáng)和低濃度(常以ng/L)等特點(diǎn)，可通過食物鏈富集并逐級(jí)放大，經(jīng)直接或間接途徑進(jìn)入人體并造成健康危害，已成為環(huán)境治理的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
[0003]二氧化鈦光催化技術(shù)是一種新的“環(huán)境友好型”的水處理技術(shù)，對(duì)多種有機(jī)物都有明顯的降解效果，具有廣闊的應(yīng)用前景。但T12光催化劑的比表面積有限，由于表面羥基大量存在，對(duì)非極性(疏水性)有機(jī)污染物基本沒有吸附能力，而大量研究表明T12表面生成的羥基自由基氧化有機(jī)物是光催化降解的(I)因此有機(jī)物在T12表面的吸附是決定光催化降解動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)利用二氧化鈦處理環(huán)境中低濃度、高疏水性的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物時(shí)，光催化降解效率低，且常有降解中間體生成，有可能產(chǎn)生二次污染的問題。
[0004]為了解決這個(gè)問題，目前常將吸附技術(shù)與光催化技術(shù)相結(jié)合，使復(fù)合催化劑同時(shí)具備較高的吸附能力和光催化效率，并且由于較強(qiáng)的吸附能力而使可能產(chǎn)生的降解中間體來不及離開催化劑顆粒表面就被完全降解為CO2和水，避免了二次污染。常用的吸附劑有沸石分子篩，碳質(zhì)材料，天然有機(jī)質(zhì)等。而生物質(zhì)炭是碳質(zhì)材料中的一種，包括活性炭、木炭、竹炭、炭黑等黑炭物質(zhì)，它們具有發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，高的吸附容量，已廣泛應(yīng)用于環(huán)境中重金屬和有機(jī)污染物的吸附，并已經(jīng)被用作二氧化鈦的載體而制得二氧化鈦/炭復(fù)合材料，具有較好的吸附/光催化協(xié)同功能，可聯(lián)合去除低濃度有機(jī)污染物，具有較好的凈化效果。
[0005]目前二氧化鈦/炭復(fù)合材料的制備方法包括二氧化鈦直接負(fù)載法和二氧化鈦前驅(qū)體負(fù)載法。直接負(fù)載法就是將光活性的T12 (或摻雜二氧化鈦)粉末配成分散液，采用直接機(jī)械混合或通過有機(jī)粘結(jié)劑結(jié)合的方式，將粉末固定于炭質(zhì)載體上。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310204442和CN201310204445的中國發(fā)明專利采用直接機(jī)械混合、成型、硬化、活化焙燒、水洗、烘干等工藝步驟制備了兩種(氮摻雜)二氧化鈦/活性炭光催化劑。但該方法采用固-固直接機(jī)械混合，存在炭材料和二氧化鈦之間結(jié)合能力弱，分散不均的問題。為了解決這個(gè)問題，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910053165的中國發(fā)明專利利用環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑，把二氧化鈦和活性炭纖維結(jié)合，制得活性炭纖維負(fù)載納米二氧化鈦光催化網(wǎng)。該方法制得的材料具有較好的結(jié)合能力，但因有機(jī)粘結(jié)劑(環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂等)的加入而使吸附活性和催化活性都有不同程度的下降，催化效率較低。二氧化鈦前驅(qū)體負(fù)載法是將配制的二氧化鈦前驅(qū)體溶液經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)的轉(zhuǎn)變負(fù)載到炭材料上。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201200093927和CN201310226774的中國發(fā)明專利配制了二氧化鈦前驅(qū)體溶液，然后利用溶膠凝膠法制備了活性炭(竹炭)負(fù)載二氧化鈦光催化劑，解決了懸浮體系中二氧化鈦光催化劑回收難的問題。但制得的復(fù)合材料中的二氧化鈦納米粉體一般會(huì)包覆在炭材料的表面，易造成孔徑堵塞，急劇減少了炭材料比表面積，降低吸附活性位點(diǎn)，使得吸附效果下降明顯。另外制得的復(fù)合材料大多存在分散不均的問題。
[0006]利用上述已有技術(shù)制備的二氧化鈦/炭復(fù)合材料存在的問題是:
(I)制備復(fù)合材料基本上分為兩步，先得到具有強(qiáng)吸附能力的活性炭、炭黑和竹炭等，然后再通過二氧化鈦直接負(fù)載法或二氧化鈦前驅(qū)體負(fù)載法制得負(fù)載型二氧化鈦，制備過程復(fù)雜，另外所用的炭材料一般需要活化，成本高；
(2 )以炭材料和二氧化鈦為原料，采用直接負(fù)載法制備的復(fù)合材料，存在炭材料與二氧化鈦結(jié)合力不足(直接機(jī)械混合)的問題，或因有機(jī)粘結(jié)劑的加入使得吸附活性位點(diǎn)和催化活性位點(diǎn)都有不同程度的下降；
(3)采用二氧化鈦前驅(qū)體負(fù)載法制得的二氧化鈦/炭復(fù)合光催化劑，二氧化鈦納米粉體一般會(huì)包覆在炭材料的表面，且易造成炭材料的孔徑堵塞，減少了炭材料的活性吸附位點(diǎn)，使得吸附效果下降明顯，從而影響催化活性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料可以通過吸附/光催化協(xié)同作用去除水體中低濃度、疏水性強(qiáng)、高毒性的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物；
本發(fā)明把木質(zhì)材料作為制備木炭的原料的同時(shí)，又作為制備具有特殊結(jié)構(gòu)二氧化鈦的生物模板，通過木質(zhì)材料的處理、二氧化鈦前驅(qū)體的配制、浸潰、反應(yīng)、不完全焙燒，得到具有高吸附性能和高催化活性的二氧化鈦/木炭復(fù)合光催化劑；該方法制備過程簡單、成本低、制得的材料分散性好、且具有較高的吸附/催化協(xié)同效應(yīng)。
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料，所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為15-60%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相的質(zhì)量比例為85:15飛5:35，二氧化鈦的顆粒粒徑為8-20nm，隨著木炭比例的增大，顏色加深。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將木質(zhì)生物模板切塊，去除木質(zhì)生物模板中的金屬離子、色素，然后用蒸餾水在4(rc?8(rc浸潰:Tl2h，重復(fù)3次，取出木材干燥后得到預(yù)處理的木質(zhì)生物模板；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:在室溫下將含鈦物質(zhì)加入有機(jī)溶劑中，強(qiáng)力攪拌，超聲分散，得到透明均勻澄清的二氧化鈦前驅(qū)體溶液；
(3)將預(yù)處理好的木質(zhì)生物模板浸潰于二氧化鈦前驅(qū)體溶液中，浸潰時(shí)間為2?12h；
(4)采用溶膠凝膠法或水熱法，將T12顆粒沉積在木質(zhì)模板的微孔中得到沉積了二氧化鈦的木質(zhì)生物模板；
(5)將步驟(4)中得到的沉積了二氧化鈦的木質(zhì)生物模板在40(T450°C的條件下焙燒l?2h,得到T12/木炭復(fù)合光催化劑。
[0010]本發(fā)明步驟(I)中去除木質(zhì)生物模板中的金屬離子通過如下方法實(shí)現(xiàn):在400C飛(TC下用2飛mol/L硝酸浸潰6?121!，重復(fù)2?3次除去；去除木質(zhì)生物模板中的色素通過如下方法實(shí)現(xiàn):在25°C?60°C°C下于無水乙醇中浸潰6?12h，重復(fù)2_3次。
[0011]本發(fā)明步驟(I)中所述干燥條件為4(T80°C下干燥12?6h。
[0012]本發(fā)明步驟(2)中所述的含鈦物質(zhì)為鈦酸四丁酯、鈦酸四乙酯、鈦酸四異丙酯、四氯化鈦、四氟化鈦、偏鈦酸、硫酸氧鈦、硫酸鈦中的任意一種。
[0013]本發(fā)明步驟(2)中所述的有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、異丙醇、丙醇、正丁醇、異丁醇中的任意一種。
[0014]本發(fā)明步驟(2)中所述含鈦物質(zhì)和有機(jī)溶劑的體積比為1:12?1:3。
[0015]本發(fā)明步驟(2)中所述強(qiáng)力攪拌的條件為攪拌速度在120(T2000rpm之間攪拌5?lOmin，超聲分散的條件功率為24(T700W的超聲清洗器中分散5?lOmin。
[0016]本發(fā)明步驟(4)中所述的溶膠凝膠法為:在室溫下緩慢滴加f6mL催化劑，于25?80°C下反應(yīng)2?5h后，取出木質(zhì)生物模板，于6(T80°C烘干12?24h，其中催化劑為濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸、冰醋酸中的任意一種。
[0017]本發(fā)明步驟(4)中所述的水熱法在室溫下緩慢滴加f3mL催化劑，攪拌0.5?2h，然后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于12(T180°C下反應(yīng)6?12h后，取出木質(zhì)生物模板，于6(T80°C烘干12?24h，其中催化劑為濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸、冰醋酸中的任意一種。
[0018]本發(fā)明所述木質(zhì)生物模板為硬度適中，具有軸向排列成串、多層次微孔結(jié)構(gòu)，如刺樹、楓香、泡桐、竹子、冬瓜木、桉樹、白楊、板栗樹、構(gòu)樹、橘樹、柳樹、木棉樹、枇杷樹、桑樹、糖梨樹、銀杏樹、樟樹、櫻花樹、滇仆或楊梅樹等；
在發(fā)明所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料可用于在紫外光照射下吸附/光催化協(xié)同去除低濃度、疏水性強(qiáng)、高毒性的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，具有較好的凈化效果，具體包括以下步驟:將二氧化鈦/炭材料復(fù)合材料加入到含有目標(biāo)污染物的水中，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，得到吸附去除率，評(píng)價(jià)復(fù)合材料的吸附性能，然后開啟紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)9h，得到光催化降解去除率，求出總的吸附/光催化協(xié)同去除率，衡量復(fù)合材料的吸附/光催化協(xié)同去除目標(biāo)污染物的效率。
[0019]所述的目標(biāo)污染物可以為雙酚A化?4)、17 0-雌二醇化2)、17-(1-乙炔基雌二醇(EE2)、4-n-壬基酚(NP)、己烯雌酚(DES)、4-t-辛基酚(0P)、四溴雙酚A (TBBPA)中的一種。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果:
(1)本發(fā)明所述方法制備過程簡單，成本低；復(fù)合材料的制備是直接利用木質(zhì)生物模板作為制備木炭的原料和制備具有一定特殊結(jié)構(gòu)的二氧化鈦的模板，所得復(fù)合物具有木質(zhì)材料特有的多孔結(jié)構(gòu)并且無需活化，即可直接用于污染物的去除，具有較好的吸附/光催化協(xié)同治理效果；而現(xiàn)有技術(shù)制備復(fù)合材料基本上分為兩步，先得到具有強(qiáng)吸附能力的活性炭、炭黑和竹炭等，然后再通過二氧化鈦直接負(fù)載法或二氧化鈦前驅(qū)體負(fù)載法制得負(fù)載型二氧化鈦，制備過程復(fù)雜，另外所用的炭材料一般需要活化，成本高；
(2)本發(fā)明所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中二氧化鈦和木炭分布均勻，活性高；復(fù)合材料的制備直接以木頭組織為木炭源，制備二氧化鈦的鈦源直接進(jìn)入木頭組織的多孔結(jié)構(gòu)中，在生成多孔結(jié)構(gòu)木炭的同時(shí)，在孔道內(nèi)部生成了二氧化鈦，復(fù)合材料的分散性好，活性高；而現(xiàn)有技術(shù)制備的復(fù)合材料中的二氧化鈦納米粉體一般會(huì)包覆在炭材料的表面，且易造成炭材料的孔徑堵塞，減少了炭材料的活性吸附位點(diǎn)，使得吸附效果下降明顯，從而影響催化活性；
(3)本發(fā)明所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的二氧化鈦同時(shí)具有一定比例的銳鈦礦相和金紅石相，因而具有更高的催化活性；復(fù)合材料的制備過程直接以木材為原料，在40(T450°C的低溫煅燒條件下，利用木材轉(zhuǎn)化為木炭過程中產(chǎn)生的額外熱量，在生成銳鈦礦相二氧化鈦的同時(shí)可產(chǎn)生一定比例的金紅石相二氧化鈦；現(xiàn)有技術(shù)中一般直接以活性炭等為炭源，低溫煅燒不會(huì)產(chǎn)生額外熱量，只能產(chǎn)生單一銳鈦礦相二氧化鈦。研究表明具有一定比例的銳鈦礦與金紅石相混合二氧化鈦的催化活性相對(duì)于純銳鈦礦相二氧化鈦，活性更聞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1本發(fā)明合成的T12/木炭復(fù)合材料TEM Ca)及HRTEM圖(b)；
圖2本發(fā)明合成的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的XRD圖；
圖3本發(fā)明合成的T12/木炭復(fù)合材料吸附去除雙酚A的效果圖；
圖4本發(fā)明合成的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料吸附/光催化協(xié)同去除雙酚A的效果圖，箭頭表示光照開始。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。
[0023]實(shí)施例1
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為38%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為82:28，二氧化鈦的顆粒粒徑為12nm。
[0024]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將泡桐切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下2mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在80°C浸潰12h，重復(fù)2次，在60°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:在室溫下1ml鈦酸四丁酯緩慢滴入90mL異丙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液；
(3)浸潰:將50g的預(yù)處理好的泡桐浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加ImL濃硝酸于浸潰木頭的溶液調(diào)其pH彡1.5后，60°C下攪拌5小時(shí)，取出泡桐部份，60°C烘干24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g泡桐于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；圖l(a，b)為合成材料的透射電鏡圖，從復(fù)合材料的高分辨透射電鏡(圖1b)可知~■氧化欽顆料具有較好的晶型，且顆粒大小為12nm,顆料小，活性聞。
[0025](6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為58.1 %，光催化去除率為17.4%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為75.5%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0026]實(shí)施例2
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為30%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為78:22，二氧化鈦的顆粒粒徑為15nm。
[0027]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:在室溫下14ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取6.0ml冰醋酸與14ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，用1.0mL濃硝酸調(diào)pH彡3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了刺樹的A液，攪拌0.5h，再在60°C的水浴中反應(yīng)5小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中400°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為44.08 %，光催化去除率為15.4%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為59.48%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0028]實(shí)施例3
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為40%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為75:25，二氧化鈦的顆粒粒徑為12nm。
[0029]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
Cl)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在
40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下將SmL鈦酸四乙酯溶于40mL甲醇中，強(qiáng)力攪拌用2000rpm的攪拌5min，在700W的超聲清洗器中分散5min，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液；
(3)浸潰:將30g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:室溫下加入ImL0.3M HCl溶液于浸潰了刺樹的溶液中，反應(yīng)2h，然后滴加30mL水(滴速約為3mL/min)發(fā)生水解，25°C下反應(yīng)2h，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
第五步焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中400°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為58.2%，光催化去除率為15%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為73.2%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0030]實(shí)施例4
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為35%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為70:30，二氧化鈦的顆粒粒徑為14nm。
[0031]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下1ml鈦酸四丁酯緩慢滴入90mL異丙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液；
(3)浸潰:將50g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加ImL濃硝酸于浸潰木頭的溶液調(diào)其pH彡1.5后，801:反應(yīng)4h，取出刺樹部份，于80°C烘干；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為50%，光催化去除率為16.4%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為66.4%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0032]實(shí)施例5
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為35%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為75:25，二氧化鈦的顆粒粒徑為10nm。
[0033]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下1ml鈦酸四異丙酯緩慢滴入40ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在500W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將30g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取40ml蒸餾水混勻滴入40ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加3mL 0.1MHCl調(diào)pH < 2得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了刺樹的A液，攪拌30min，再在80°C的水浴中反應(yīng)2小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為54.28 %，光催化去除率為20%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為74.28%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0034]實(shí)施例6
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為38%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為79:21，二氧化鈦的顆粒粒徑為13nm。
[0035]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將楓香切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在40°C下6mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)3次，最后用蒸餾水在80°C浸潰6h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下5.0ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的楓香浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液6小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取3ml冰醋酸與7ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH ( 3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了楓香的A液，攪拌30min，再在80°C的水浴中反應(yīng)5小時(shí)，取出楓香部份，60°C烘24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g楓香于馬弗爐中中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為67%，光催化去除率為16%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為83%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0036]實(shí)施例7
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為43%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為82:18，二氧化鈦的顆粒粒徑為llnm。
[0037]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下1ml鈦酸四異丙酯緩慢滴入64ml異丙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在500W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加3mL冰醋酸至38mL水中，組成B液，再滴入浸潰木頭的A溶液中(滴速約為3mL/min)，攪拌2h，轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于120°C反應(yīng)12小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中400°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為66.3%，光催化去除率為13.7%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為80%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0038]實(shí)施例8
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為52%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為85:25，二氧化鈦的顆粒粒徑為10nm。
[0039]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將楓香切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在40°C下6mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)3次，最后用蒸餾水在80°C浸潰6h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下5.0ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的楓香浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)； (4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取3ml冰醋酸與7ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH ( 3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了楓香的A液，攪拌30min，再在80°C的水浴中反應(yīng)4小時(shí)，取出楓香部份，60°C烘24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g楓香于馬弗爐中450°C焙燒lh，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為75.5%，光催化去除率為15.8%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為91%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0040]實(shí)施例9
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為30%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為78:22，二氧化鈦的顆粒粒徑為15nm。
[0041]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將楓香切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在40°C下6mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)3次，最后用蒸餾水在80°C浸潰6h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下5.0ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的楓香浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取3ml冰醋酸與7ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH ( 3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了楓香的A液，攪拌30min，再在80°C的水浴中反應(yīng)5小時(shí)，取出楓香部份，60°C烘24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g楓香于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為52%，光催化去除率為20%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為72%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0042]實(shí)施例10
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為28%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為65:35，二氧化鈦的顆粒粒徑為18nm。
[0043]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下6ml四氯化鈦溶解于20mL無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1500rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ;
(3)浸潰:將15g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用水熱法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加2mL冰醋酸至38mL水中，組成B液，再滴入浸潰木頭的A溶液中(滴速約為3mL/min)，攪拌0.5h，轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180°C反應(yīng)6小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為37.3 %，光催化去除率為19.4%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率56.7%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0044]實(shí)施例11
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為42%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為80:20，二氧化鈦的顆粒粒徑為llnm。
[0045]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將楓香切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在40°C下6mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)3次，最后用蒸餾水在80°C浸潰6h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下將SmL鈦酸四乙酯溶于40mL甲醇中，強(qiáng)力攪拌用2000rpm的攪拌5min，在700W的超聲清洗器中分散5min，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液；
(3)浸潰:將30g的預(yù)處理好的楓香浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:室溫下加入ImL0.3M HCl溶液于浸潰了楓香的溶液中，反應(yīng)lh，然后滴加水于其中(滴速約為3mL/min)發(fā)生水解，25°C反應(yīng)3h，取出楓香部份，60°C烘24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g楓香于馬弗爐中400°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；圖2為本發(fā)明合成的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的XRD圖，從圖可知，未加模板制得的對(duì)照二氧化鈦只有銳鈦礦型，而通過該方法合成的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料具有80:20的銳鈦礦型和金紅石型二氧化鈦，研究證明銳鈦礦與金紅石相比例接近80:20 時(shí),具有更好的光催化活性。[Zhang Q H, Gao L, Guo J K.Appl Catal, B: Enviro[J].2000，26:207]。
[0046](6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為61%，光催化去除率為14%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為75%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0047]實(shí)施例12
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為38%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為80:20，二氧化鈦的顆粒粒徑為8nm。
[0048]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下14ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取6.0ml冰醋酸與14ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH彡3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了刺樹的A液，攪拌30min，再在80°C的水浴中反應(yīng)5小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。圖3為本發(fā)明的復(fù)合材料用于吸附雙酚A的效果圖，當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件為0.5g/L合成材料，BPA濃度為20mg/L，溫度為298.15K，7h時(shí)達(dá)到吸附/解吸平衡，吸附去除率可達(dá)70%。圖4為制備材料用于吸附/光催化協(xié)同去除雙酚A的效果圖，從圖可知當(dāng)吸附時(shí)間達(dá)9h時(shí)，其對(duì)雙酚A的吸附去除率為76%，光催化降解9h后降解去除率達(dá)17%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率高達(dá)93% ;而P25 (Degussa公司生產(chǎn)的T12，其中銳鈦礦與金紅石的質(zhì)量比為8:2)是公認(rèn)的具有很好催化活性的二氧化鈦，但其對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，光催化降解9h后降解去除率為16%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率也為16%。說明合成的復(fù)合材料具有較好吸附性能的同時(shí)，其催化活性和商品P25相當(dāng)，利用該材料的吸附/光催化協(xié)同功能，可極大地提高其去除污染物的能力。該類材料可用于去除水體中低濃度、強(qiáng)疏水性、高毒性的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，同時(shí)也可用于其它有機(jī)污染物的高效治理，具有較好的應(yīng)用前景。
[0049]實(shí)施例13
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為30%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為68:32，二氧化鈦的顆粒粒徑為15nm。
[0050]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將泡桐切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下2mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在80°C浸潰12h，重復(fù)2次，在60°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下6ml四氯化鈦溶解于20mL無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1500rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ;
(3)浸潰:將15g的預(yù)處理好的泡桐浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用水熱法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加2mL冰醋酸至38mL水中，組成B液，再滴入浸潰木頭的A溶液中(滴速約為3mL/min)，攪拌0.5h，轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180°C反應(yīng)6小時(shí)，取出泡桐部份，60°C烘24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g泡桐于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為54.0 %，光催化去除率為17%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為71%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0051]實(shí)施例14
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為60%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為81:29，二氧化鈦的顆粒粒徑為10nm。
[0052]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將泡桐切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下2mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在80°C浸潰12h，重復(fù)2次，在60°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下14ml鈦酸四異丙酯緩慢滴入64ml異丙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在500W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的泡桐浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用水熱法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加3mL冰醋酸至38mL水中，組成B液，再滴入浸潰木頭的A溶液中(滴速約為3mL/min)，攪拌2h，轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180°C反應(yīng)6小時(shí)，取出泡桐部份，60°C烘24h ； (5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g泡桐于馬弗爐中400°C焙燒lh，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為78.5 %，光催化去除率為
11.4%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為89.5%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0053]實(shí)施例15
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為52%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為84:16，二氧化鈦的顆粒粒徑為18nm。
[0054]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將泡桐切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下2mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在80°C浸潰12h，重復(fù)2次，在60°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下14ml鈦酸四異丙酯緩慢滴入64ml異丙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在500W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將50g的預(yù)處理好的泡桐浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液6小時(shí)；
(4)采用水熱法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加3mL冰醋酸至38mL水中，組成B液，再滴入浸潰木頭的A溶液中(滴速約為3mL/min)，攪拌2h，轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180°C反應(yīng)6小時(shí)，取出泡桐部份，60°C烘24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g泡桐于馬弗爐中450°C焙燒lh，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為74%，光催化去除率為13%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率87%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0055]實(shí)施例16
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為35%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為75:25，二氧化鈦的顆粒粒徑為15nm。
[0056]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(I)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將泡桐切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在
60°C下2mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在80°C浸潰12h，重復(fù)2次，在60°C下干燥12h ； (2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下將SmL鈦酸四乙酯溶于40mL甲醇中，強(qiáng)力攪拌用2000rpm的攪拌5min，在700W的超聲清洗器中分散5min，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液；
(3)浸潰:將30g的預(yù)處理好的泡桐浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:室溫下加入ImL0.3M HCl溶液于浸潰了泡桐的溶液中，反應(yīng)lh，然后滴加水于其中(滴速約為3mL/min)發(fā)生水解，25°C反應(yīng)3h，取出泡桐部份，60°C烘24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g泡桐于馬弗爐中450°C焙燒lh，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為59.0 %，光催化去除率為14%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為83%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0057]實(shí)施例17
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為25%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為70:30，二氧化鈦的顆粒粒徑為18nm。
[0058]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將楓香切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在40°C下6mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)3次，最后用蒸餾水在80°C浸潰6h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下6.0ml四氯化鈦溶解于20.0OmL無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1500rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將15g的預(yù)處理好的楓香浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用水熱法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加2mL冰醋酸至38mL水中，組成B液，再滴入浸潰木頭的A溶液中(滴速約為3mL/min)，攪拌0.5h，轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180°C反應(yīng)8小時(shí)，取出楓香部份，60°C烘24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g楓香于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為46%，光催化去除率為12.4%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為58.4%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0059]實(shí)施例18 本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為60%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為85:25，二氧化鈦的顆粒粒徑為8nm。
[0060]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將楓香切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在40°C下6mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)3次，最后用蒸餾水在80°C浸潰6h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下1ml鈦酸四異丙酯緩慢滴入64ml異丙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在500W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的楓香浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用水熱法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加2mL冰醋酸至38mL水中，組成B液，再滴入浸潰木頭的A溶液中(滴速約為3mL/min)，攪拌lh，轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于120°C反應(yīng)12小時(shí)，取出楓香部份，60°C烘24h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g楓香于馬弗爐中450°C焙燒lh，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為85%，光催化去除率為12%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為97%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0061]實(shí)施例19
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為15%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了竹子的組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為65:35，二氧化鈦的顆粒粒徑為20nm。
[0062]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將竹子切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下6mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)3次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰3h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下7ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將50g的預(yù)處理好的竹子浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取3ml冰醋酸與14ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH ( 3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了竹子的A液，攪拌30min，再在80°C的水浴中反應(yīng)5小時(shí)，取出竹子部份，80°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g竹子于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為32.3%，光催化去除率為18%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為50.3%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0063]實(shí)施例20
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為25%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為70:30，二氧化鈦的顆粒粒徑為18nm。
[0064]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將竹子切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下6mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)3次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰3h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下7ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)再浸潰:將50g的預(yù)處理好的竹子浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取3ml冰醋酸與14ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH ( 3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了竹子的A液，攪拌30min，再在80°C的水浴中反應(yīng)5小時(shí)，取出竹子部份，80°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g竹子于馬弗爐中450°C焙燒1.5h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為45%，光催化去除率為16%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為61%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0065]實(shí)施例21
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為20%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了竹子組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為75:25，二氧化鈦的顆粒粒徑為20nm。
[0066]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(I)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將竹子切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下6mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)3次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰3h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ； (2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下將SmL鈦酸四乙酯溶于40mL甲醇中，強(qiáng)力攪拌用2000rpm的攪拌5min，在700W的超聲清洗器中分散5min，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的竹子浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:室溫下加入ImL0.3M HCl溶液于浸潰了泡桐的溶液中，反應(yīng)lh，然后滴加水于其中(滴速約為3mL/min)發(fā)生水解，25°C反應(yīng)3h，取出竹子部份，80°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g竹子于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為40.0 %，光催化去除率為19%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為59%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0067]實(shí)施例22
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為40%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為85:15，二氧化鈦的顆粒粒徑為12nm。
[0068]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將竹子切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下6mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)3次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰3h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下1ml鈦酸四異丙酯緩慢滴入40ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在500W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將35g的預(yù)處理好的竹子浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液2小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取40ml蒸餾水混勻滴入20ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加2mL 0.1MHCl調(diào)pH < 2得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了竹子的A液，攪拌0.5h，再在40°C的水浴中反應(yīng)3小時(shí)，取出竹子部份，80°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g竹子于馬弗爐中400°C焙燒lh，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為61.5 %，光催化去除率為
12.3%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為73.8%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0069]實(shí)施例23
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為48%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為82:28，二氧化鈦的顆粒粒徑為16nm。
[0070]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將竹子切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下6mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)3次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰3h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下1ml鈦酸四異丙酯緩慢滴入64ml異丙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在500W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將50g的預(yù)處理好的竹子浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用水熱法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加2mL冰醋酸至38mL水中，組成B液，再滴入浸潰木頭的A溶液中(滴速約為3mL/min)，攪拌2h，轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180°C反應(yīng)8小時(shí)，取出竹子部份，80°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g竹子于馬弗爐中400°C焙燒lh，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為69%，光催化去除率為12%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為81%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0071]實(shí)施例24
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為38%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為83:27，二氧化鈦的顆粒粒徑為8nm。
[0072]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將竹子切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm),然后在60°C下6mol/L硝酸浸潰12h，重復(fù)3次，再用無水乙醇在25°C浸潰12h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰3h，重復(fù)3次，在80°C下干燥6h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下6ml四氯化鈦溶解于20mL無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1500rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ;
(3)浸潰:將20g的預(yù)處理好的竹子浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用水熱法制備二氧化鈦顆粒:室溫下滴加2mL冰醋酸至38mL水中，組成B液，再滴入浸潰木頭的A溶液中(滴速約為3mL/min)，攪拌lh，轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于180°C反應(yīng)8小時(shí)，取出竹子部份，80°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g竹子于馬弗爐中450°C焙燒lh，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為55%，光催化去除率為13%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為68%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0073]實(shí)施例25
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為45%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為81:19，二氧化鈦的顆粒粒徑為13nm。
[0074]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下7ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml丙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ;
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取6.0ml冰醋酸與14ml蒸餾水混勻滴入64ml丙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH ( 3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了刺樹的A液，攪拌30min，再在40°C的水浴中反應(yīng)2小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為78.3%，光催化去除率為15%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為93.3%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
[0075]實(shí)施例26
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為38%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為80:20，二氧化鈦的顆粒粒徑為8nm。
[0076]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(I)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在
40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ； (2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下14ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取6.0ml冰醋酸與14ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH彡3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了刺樹的A液，攪拌30min，再在40°C的水浴中反應(yīng)2小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的17 β -雌二醇(E2)溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為75.5%，光催化去除率為15%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為90.5%，而P25對(duì)17 β -雌二醇基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為14%。
[0077]實(shí)施例27
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為38%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為80:20，二氧化鈦的顆粒粒徑為8nm。
[0078]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下14ml鈦酸四丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取6.0ml冰醋酸與14ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH彡3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了刺樹的A液，攪拌30min，再在40°C的水浴中反應(yīng)2小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的17_α -乙炔基雌二醇(ΕΕ2)溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為78.3%，光催化去除率為13.5%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為91.8%，而P25對(duì)17- α -乙炔基雌二醇基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為12%。
[0079]實(shí)施例28
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為38%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為80:20，二氧化鈦的顆粒粒徑為8nm。
[0080]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下14ml鈦酸(四)丁酯緩慢滴入64ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將40g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦顆粒:取6.0ml冰醋酸與14ml蒸餾水混勻滴入64ml無水乙醇中，劇烈攪拌，滴加1.0mL濃硝酸調(diào)pH ( 3得到B液。在室溫下該B液滴入浸潰木頭的溶液中(滴速約為3mL/min)浸潰了刺樹的A液，攪拌30min，再在40°C的水浴中反應(yīng)2小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的4_n_壬基酚(NP)溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h。吸附去除率為86.5%，光催化去除率為11%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為97.5%，而P25對(duì)4-n-壬基酚基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為11%。
[0081]實(shí)施例29
本實(shí)施例所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為42%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為82:18，二氧化鈦的顆粒粒徑為10nm。
[0082]本實(shí)施例所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將刺樹切成小塊(長、寬和高50mmX20mmX20mm)，然后在40°C下2mol/L硝酸浸潰6h，重復(fù)2次，再用無水乙醇在60°C浸潰6h，重復(fù)2次，最后用蒸餾水在40°C浸潰12h，重復(fù)3次，在40°C下干燥12h ；
(2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:室溫下6ml鈦酸四丁酯緩慢滴入20ml無水乙醇中，強(qiáng)力攪拌用1200rpm的攪拌速度強(qiáng)力攪拌lOmin，在240W的超聲清洗器中分散lOmin，得到透明均勻的澄清溶液的二氧化鈦前驅(qū)體溶液A ；
(3)浸潰:將15g的預(yù)處理好的刺樹浸潰于鈦的前驅(qū)體溶液12小時(shí)；
(4)采用水熱法制備二氧化鈦顆粒:取ImL濃硝酸于IlOmL中水中,然后在室溫下滴入浸潰木頭的溶液中浸潰了刺樹的A液，攪拌lh，再轉(zhuǎn)入水熱反應(yīng)釜中，在140°C的反應(yīng)12小時(shí)，取出刺樹部份，60°C烘12h ；
(5)焙燒:將沉積了二氧化鈦的5g刺樹于馬弗爐中450°C焙燒2h，得到二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料；
(6)吸附/光催化協(xié)同實(shí)驗(yàn):分別稱取0.025g 二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料于50mL的石英試管中，用移液管移取50.0Oml 20mg/L的雙酚A溶液，加入磁力攪拌子，于暗處攪拌9h達(dá)到吸附解吸平衡，使復(fù)合材料分散均勻且達(dá)到吸附-脫附平衡，得到吸附去除率，然后開啟20W的紫外燈進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，降解9h，得到光催化降解去除率和總的吸附/光催化協(xié)同去除率。吸附去除率為60.3%，光催化去除率為16%，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為76.3%，而P25對(duì)雙酚A基本沒有吸附能力，總的吸附/光催化協(xié)同去除率為16%。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料,其特征在于:所述二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料中的木炭的質(zhì)量百分比為15飛0%，炭的微觀結(jié)構(gòu)保持了木頭組織的結(jié)構(gòu)，二氧化鈦均勻地分散在木炭表面，二氧化鈦同時(shí)具有銳鈦礦和金紅石相，銳鈦礦和金紅石相質(zhì)量比為85:15?65:35，二氧化鈦的顆粒粒徑為8?20nm。
2.權(quán)利要求1所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟: (1)木質(zhì)生物模板的預(yù)處理:將木質(zhì)生物模板切塊，去除木質(zhì)生物模板中的金屬離子、色素，然后用蒸餾水在40η0?浸潰:Tl2h，重復(fù)3次，取出木材干燥后得到預(yù)處理的木質(zhì)生物模板； (2)二氧化鈦前驅(qū)體溶液的配制:在室溫下將含鈦物質(zhì)加入有機(jī)溶劑中，強(qiáng)力攪拌，超聲分散，得到透明均勻澄清的二氧化鈦前驅(qū)體溶液； (3)將預(yù)處理好的木質(zhì)生物模板浸潰于二氧化鈦前驅(qū)體溶液中，浸潰時(shí)間為2?12h； (4)采用溶膠凝膠法或水熱法，將T12顆粒沉積在木質(zhì)模板的微孔中得到沉積了二氧化鈦的木質(zhì)生物模板； (5)將步驟(4)中得到的沉積了二氧化鈦的木質(zhì)生物模板在40(T450°C的條件下焙燒l?2h,得到T12/木炭復(fù)合光催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(I)中去除木質(zhì)生物模板中的金屬離子通過如下方法實(shí)現(xiàn):在40°C?60°C下用2飛mol/L硝酸浸潰6?12h，重復(fù)2?3次除去；去除木質(zhì)生物模板中的色素通過如下方法實(shí)現(xiàn):在250C?60°C下于無水乙醇中浸潰6?12h，重復(fù)2?3次。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟Cl)中所述干燥條件為4(T80°C下干燥12?6h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述的含鈦物質(zhì)為鈦酸四丁酯、鈦酸四乙酯、鈦酸四異丙酯、四氯化鈦、四氟化鈦、偏鈦酸、硫酸氧鈦、硫酸鈦中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述的有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、異丙醇、丙醇、正丁醇、異丁醇中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述含鈦物質(zhì)和有機(jī)溶劑的體積比為1:12?1:3。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述強(qiáng)力攪拌的條件為攪拌速度在120(T2000rpm之間攪拌5?lOmin，超聲分散的條件功率為24(T700W的超聲清洗器中分散5?lOmin。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(4)中所述的溶膠凝膠法為:在室溫下緩慢滴加I飛mL催化劑，于25?80°C下反應(yīng)2?5h后，取出木質(zhì)生物模板，于6(T80°C烘干12?24h，其中催化劑為濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸、冰醋酸中的任意一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化鈦和木炭的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(4)中所述的水熱法在室溫下緩慢滴加f 3mL催化劑，攪拌0.5?2h，然后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中于12(T180°C下反應(yīng)6?12h后，取出木質(zhì)生物模板，于6(T80°C烘干12?24h，其中催化劑為 濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸、冰醋酸中的任意一種。
【文檔編號(hào)】B01J20/32GK104128171SQ201410309138
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】潘學(xué)軍, 羅利軍, 張學(xué)嘉, 楊曄, 林澎, 袁波, 蔣峰芝 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)