纳米氧化钛插层粘土材料的制备新方法及其光催化机理研究

通过原位插层反应制备氧化钛层柱粘土光催化材料时存在氧化钛粒度小、分布不均匀及结晶度低等调控的不确定性难题，导致材料光催化活性较差。本项目以纳米氧化钛为模板，通过表面活性剂自组装纳米氧化钛形成"聚电解质"柱化剂，突破传统聚羟基水合钛阳离子柱化剂1~2nm的局限，建立大尺寸纳米氧化钛层柱粘土合成新途径。以制备3~8nm粒度尺寸均一可控的氧化钛层柱蒙脱石和高光催化活性为目标，研究自组装"聚电解质"柱化剂插层粘土反应的调控机制，建立蒙脱石层间氧化钛粒度和结晶度与其光催化活性之间的关联式。以芳烃化合物为对象，揭示大尺寸纳米氧化钛层柱蒙脱石强化难降解有机污染物光催化氧化的微观机理。由此，基于天然层状粘土材料能发挥物化和生物治污所不具备的既能治理污染又能恢复环境的独特性能，设计并发展新型多功能生态环境材料，为解决石化及冶金等行业有机废水中难降解有机污染物的无害化处理提供科学依据。