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申请/专利权人：烟台先进材料与绿色制造山东省实验室;山东(烟台)中日产业技术研究院(烟台市产业技术研究院);中国科学院兰州化学物理研究所

摘要：本发明公开了一种用于催化湿式氧化的介孔二氧化钛纳米纤维负载贵金属催化剂的制备和应用。本发明先通过静电纺丝技术一步法制备出稀土金属掺杂的介孔TiO2纳米纤维，再采用碱溶液刻蚀纳米纤维表面，然后借助阳离子交换策略将贵金属离子均匀的分散在介孔TiO2纳米纤维表面，最后经过干燥、焙烧和还原处理，得到贵金属催化剂。介孔结构与稀土金属掺杂可以有效提升TiO2纳米纤维负载贵金属催化剂的催化性能，碱刻蚀结合阳离子交换策略则显著提高了贵金属的分散度，降低了贵金属负载量，同时增强了催化剂的稳定性。将该催化剂应用于间歇式催化湿式氧化处理有机废水，COD脱除效率大于90%。反应温度200℃及以下，反应压力2MPa及以下，对反应设备的要求较低，可以大大地降低设备投资成本。

主权项：1.一种用于催化湿式氧化的介孔TiO2纳米纤维负载贵金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）静电纺丝制备稀土金属掺杂介孔TiO2纳米纤维：将稀土金属盐加入乙醇-DMF-乙酸的混合溶液中混合均匀，然后依次加入聚乙烯吡咯烷酮和聚醚P123并搅拌均匀，最后向其中缓慢滴加钛酸四丁酯并搅拌至溶液呈均质透明状，得到前躯体纺丝液；在16~20kV高压下进行静电纺丝获得前驱体纤维，将前驱体纤维进行干燥、焙烧，得到稀土金属掺杂介孔TiO2纳米纤维；（2）碱刻蚀处理介孔TiO2纳米纤维表面：将步骤（1）所得稀土金属掺杂介孔TiO2纳米纤维与碱液混合均匀，并置于水浴锅中加热搅拌进行碱刻蚀处理；所得产物经过过滤后，使用去离子水洗涤至中性；经过过滤和干燥，得到碱刻蚀的稀土金属掺杂介孔TiO2纳米纤维；（3）阳离子交换策略制备贵金属催化剂：将步骤（2）得到的碱刻蚀的稀土金属掺杂介孔TiO2纳米纤维依次经过酸洗和去离子水洗后，加入到贵金属前驱体溶液中，室温下搅拌进行离子交换反应；随后经过过滤、干燥、焙烧和还原处理，最终得到稀土金属掺杂介孔TiO2纳米纤维负载贵金属催化剂。

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权利要求：

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