1.一种酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂,其特征在于,所述催化剂按如下方法制备得到:
(1)混晶TiO2纳米线的制备:将二氧化钛P25分散于NaOH水溶液中,超声混合均匀,在160~220℃进行水热反应24~72h,反应完成后冷却至室温,滤出沉淀物,将所得沉淀物置于盐酸水溶液中浸渍酸化,之后用去离子水冲洗,于真空干燥箱内烘干,得到钛酸盐纳米线,将所得钛酸盐纳米线置于马弗炉中,于500~600℃煅烧2~8h,得到混晶TiO2纳米线;
(2)酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂的制备:将步骤(1)所得混晶TiO2纳米线与过渡金属盐加入乙醇的水溶液中,滴加硫酸水溶液,浸渍搅拌,于50~150℃进行水热反应
6~18h,反应完成后,冷却至室温,弃去上清液,真空干燥,即得所述的酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂;其中,所述的过渡金属盐为过渡金属Mn、Fe、Co、Ni、Cu或Zn的盐;所述过渡金属盐以其中过渡金属的质量计为所述混晶TiO2纳米线质量的5%~20%。
2.如权利要求1所述的酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂,其特征在于,步骤(1)所述NaOH水溶液中NaOH的浓度为8~10M,所述NaOH水溶液的体积用量以所述二氧化钛P25的质量计为60~120mL/g。
3.如权利要求1所述的酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂,其特征在于,步骤(1)所述盐酸水溶液中HCl的浓度为0.1~1.0M,所述盐酸水溶液的体积用量以二氧化钛P25的质量计为50~150mL/g。
4.如权利要求1所述的酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂,其特征在于,步骤(2)所述乙醇的水溶液中,乙醇与水的体积比为1:1;所述乙醇的水溶液的体积用量以所述混晶TiO2纳米线的质量计为50~120mL/g。
5.如权利要求1所述的酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂,其特征在于,步骤(2)所述硫酸水溶液中硫酸的浓度为0.1~1.0M,所述硫酸水溶液的体积用量以所述混晶TiO2纳米线的质量计为1~5mL/g。
6.如权利要求1所述的酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂,其特征在于,步骤(2)所述过渡金属盐为硝酸铁,硫酸铜,硝酸钴或醋酸锰。
7.如权利要求1所述的酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂,其特征在于,步骤(2)所述过渡金属盐为Fe(NO3)3或Co(NO3)2。
8.如权利要求1所述的酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂,其特征在于,步骤(2)所述过渡金属盐以其中过渡金属的质量计为所述混晶TiO2纳米线质量的5%~8%。
9.如权利要求1~8之一所述的酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂在工业有机废水的可见光催化氧化反应中的应用,所述工业有机废水来自印染厂、造纸厂或化工厂所产生的废水。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,所述应用的方法为:将酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂和30wt%H2O2水溶液加入所述有机废水中,在可见光光照条件下,温度控制在10~30℃反应1~5h后,滤除催化剂即得到经可见光催化氧化反应处理后的废水;
所述酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂的添加质量以所述有机废水的体积计为0.2~
1.5g/L;所述H2O2水溶液加入所述有机废水中后,废水中H2O2的终浓度为5~20mmol/L。