【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂，具体涉及一种碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法及碳纳米管改性的二氧化钛催化剂。
技术介绍
1、碳纳米管是一种同轴管状结构的碳原子簇，是纳米级石墨晶体，是单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状结构，其管径与管之间相互交错的缝隙都属于纳米数量级，由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。碳纳米管具有良好的电学性能，碳纳米管的碳原子以正六边形的微观形式组成基础单元结构，这种结构下共轭效应显著，电子可以脱离单个碳原子的束缚而在较大范围内自由运动。理论上碳纳米管导电性能仅次于超导体。电子通过碳纳米管时不会产生热量，因此能量损失微小，其导电性能优于常规导电材料。碳纳米管的结构虽然与高分子材料的结构相似，但却更加稳定，是目前已知的熔点最高的材料，自被发现以来就因为其优异的电学、力学、化学等性能，在多项领域中显示出巨大应用潜力。但碳纳米管再实际应用中容易堆叠形成团聚体，进而降低其比表面积、力学性能和电磁性能等。
2、二氧化钛较为独特的物理和化学性质，其具有较好的催化活性、化学稳定性、无毒无害、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等优点，被广泛应用于光催化/光电催化等领域中。二氧化钛光触媒溶液涂布在基材表面后，在一定波长的光照射下，通过光的吸收而形成空穴以及电子的瞬间，通常很容易于其它物质发生氧化分解反应。二氧化钛光触媒溶液的催化特征是：所形成的空穴有着很强的氧化还原作用,这个空穴直接与有机物以及水反应，会形成非常强的氢氧自由离子，这个过程被称为有机物氧化过程，另外，空穴中的氧
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，通过碳纳米管对二氧化钛进行改性，在二氧化钛的制备过程中引入碳纳米管，将过氧化钛溶液与碳纳米管混合，过氧化钛溶液中的离子可以穿透碳纳米管的孔道，在孔道内逐渐分解转化为为二氧化钛，由此得到碳纳米管改性的二氧化钛催化剂，该制备方法能有效降低碳纳米管的团聚问题，稳定性好，同时提高二氧化钛的比表面积，明显提高其光的利用率、光催化性能，增加吸附性能。
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种碳纳米管改性的二氧化钛催化剂。
3、实现本专利技术的目的之一通过采用如下技术方案实现：
4、一种碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，包括以下步骤：
5、1)将钛源加入水中得到含钛水溶液，再加入碱性溶液反应得到氢氧化钛胶体溶液，继续加入有机酸稳定剂得氢氧化钛固体，将氢氧化钛固体加入过氧化氢溶液中得到第一混合物；
6、2)将经过强酸处理的碳纳米管加入到过氧化氢溶液中进行洗涤，离心分离干燥得到第二混合物；
7、3)将第二混合物加入到第一混合物中，混合后经梯度升温至110～130℃后恒温，继续梯度降温至2～10℃处理得到碳纳米管改性的二氧化钛催化剂。
8、进一步的，所述步骤1)中钛源为偏钛酸、四氯化钛、硫酸钛、硫酸氧钛中的一种或两种以上组合物；所述含钛水溶液中钛的浓度为0.25～1.25mol/l。
9、进一步的，所述步骤1)中碱性溶液为5％氢氧化钠溶液、5％氢氧化钾溶液、35％氨水溶液或5％三乙醇胺溶液中的一种或两种以上的组合物；所述含钛水溶液与碱性溶液的质量比为1：(1.8～2.2)。
10、进一步的，所述步骤1)中有机酸稳定剂为5％甲酸溶液、5％乙酸溶液、5％丙酸溶液、5％柠檬酸溶液、5％苹果酸溶液和5％酒石酸溶液中的一种或两种以上组合物；所述有机酸稳定剂和氢氧化钛胶体溶液中的氢氧化钛的摩尔比为(0.01～0.5)：1。
11、进一步的，所述步骤1)中氢氧化钛固体加入过氧化氢溶液前先用水洗涤至电阻率大于1兆欧；所述步骤1)中氢氧化钛固体与过氧化氢溶液中的过氧化氢的摩尔比为1：(0.5～2)。
12、进一步的，所述步骤2)中的经过强酸处理的碳纳米管为将碳纳米管加入到强酸混合溶液中进行处理制备得到；其中强酸混合溶液由按照重量百分比计的8％硝酸、5％的盐酸和余量水混合而成，强酸混合溶液与碳纳米管的质量比为(10～100)：1。
13、进一步的，所述步骤2)中的经过强酸处理的碳纳米管与20％～60％过氧化氢溶液的质量比为1：(10～100)；所述步骤2)离心分离干燥后抽真空至-0.1～-0.4mpa并保存60～70min，得到第二混合物。
14、进一步的，所述步骤3)中第二混合物与第一混合物的质量比为(0.01～1)：1。
15、进一步的，所述步骤3)中混合后按照1℃/min梯度升温至110～130℃后恒温85～95h，继续按照1℃/min梯度降温至2～10℃，得到碳纳米管改性的二氧化钛催化剂。
16、实现本专利技术的目的之二通过采用如下技术方案实现：
17、一种碳纳米管改性的二氧化钛催化剂由上述任一所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法制备得到。
18、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
19、1、本专利技术的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，通过碳纳米管对二氧化钛进行改性，在二氧化钛的制备过程中引入碳纳米管，将过氧化钛溶液与碳纳米管混合，过氧化钛溶液中的离子可以穿透碳纳米管的孔道，在孔道内逐渐分解转化为二氧化钛，由此得到液态的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂，该制备方法能有效降低碳纳米管的团聚问题，稳定性好，同时提高二氧化钛的比表面积，明显提高其光催化性能、光的利用率，增加吸附性能。
20、2、本专利技术的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法通过在二氧化钛的制备过程中引入碳纳米管进行改性，实现了二氧化钛和碳纳米管的有机结合，通过控制制备工艺中的原料组成及其用量，以及温度控制，制备得到粒径小于100nm的液态碳纳米管改性的二氧化钛催化剂，该制备方法重复性好，可批量标准化生产，拓宽二氧化钛的应用场景。同时，该碳纳米管改性的二氧化钛催化剂具有长效、安全抗菌、消臭、净化空气的功效。
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1.一种碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
3.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
4.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
5.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
6.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
7.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
8.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
9.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
10.一种碳纳米管改性的二氧化钛催化剂，其特征在于，所述碳纳米管改性的二氧化钛催化剂由权利要求1～9中任一项所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法制备得到。
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
3.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
4.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
5.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，
6.如权利要求1中所述的碳纳米管改性的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄瑜，葛祖光，张吉祥，陈宝铃，何炎萍，
申请(专利权)人：广东奥因环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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