一种由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂及其制备方法和用途

摘要

本发明公开了一种由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂及其制备方法和用途。二氧化钛光催化剂由镍离子溶液和分散在所述镍离子溶液中的半导体粉末组成，或者由镍离子溶液和浸渍在所述镍离子溶液中的半导体薄膜组成。在紫外光光源照射下，所述二氧化钛光催化能使苯酚快速降解且产物大大减少，极大地促进苯酚矿化。本发明使用原料成本较低，操作简易；适用于典型行业产生的高浓度苯酚类有机污染物。与其他过渡态金属离子相比，镍离子在反应过程中循环稳定性良好，说明该方法具有良好的应用前景。

权利要求

1.一种由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂，其特征在于：由镍离子溶液和分散在所述镍离子溶液中的半导体粉末组成，所述的半导体粉末为贵金属修饰的二氧化钛粉末；

所述的贵金属为Pt、Au、Ag、Pd中的一种或多种；

所述的二氧化钛粉末中TiO2的晶型为锐钛矿型、金红石型、板钛矿型中的一种或两种或三种的混合；

所述二氧化钛光催化剂的制备方法包括如下步骤：

1）在室温下，将半导体粉末分散于去离子水中，超声5-20分钟，取得分散均匀的悬浊液；

2）将镍盐的镍源前驱体加入去离子水中，或将去离子水加入到镍盐的镍源前驱体中，得到镍离子溶液；

3）在避光环境、剧烈搅拌下，将步骤（2）取得的镍离子溶液加入到步骤（1）所得的悬浊液中，或将步骤（1）所取得的悬浊液，加入到步骤（2）取得的镍离子溶液中；调节混合后的悬浊液的pH至中性，继续搅拌0.5-1小时，所得混合物即为由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂。

2.根据权利要求1所述的由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂，其特征在于所述的镍离子溶液为镍离子的水溶液，溶液中镍离子浓度0.5-10 mM。

3.根据权利要求1所述的由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂，其特征在于：所述镍盐的镍源前驱体为氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、高氯酸镍其中任意一种或多种的混合。

4.一种权利要求1所述由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂的用途，其特征在于所述催化剂在紫外光下光催化降解有机物。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于所述的有机物为苯酚类有机物、芳香烃类有机物或有机硫化物。

说明书

一种由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂及其制备方法和用途

技术领域

[0001] 本发明属于光催化技术领域，涉及半导体光催化表面修饰方法，更具体的是提供了一种在溶液中加入镍盐修饰半导体光催化剂的制备方法和紫外光催化降解有机物的用途。

背景技术

[0002] 21世纪以来，环境污染和能源短缺成为人类面临和亟待解决的重大问题。为了解决这些问题，我们急需寻找一种能源再生和环境友好处理技术。众所周知，自然界中的太阳能具有清洁、高效、可再生等优点，并且到达地球表面的太阳能辐射能量巨大，是目前能够被开采和利用的最优能源之一。半导体光催化是一种可以直接利用太阳能为驱动力的高级氧化技术，并且价格低廉、不会产生二次污染，具有良好的应用前景，因此备受研究者的关注。

[0003] 早在1972年，Fujishima和Honda发现在外偏压的作用下，TiO2电极可以光电催化分解水制氢制氧。早期研究者主要关注的是如何将太阳能转化为化学能，如利用太阳能产氢等。但是，光催化产氢效率一直很低，使得该领域的研究一直没有重大进展。直到1976年，Carey等人研究发现，在光照条件下TiO2可以氧化水中的有机污染物联苯，才使得光催化技术在处理水相和气相的有机污染物领域有了重大突破。自此以后，光催化降解有机污染物逐渐成为热门领域之一。

[0004] 为了提高半导体光催化剂的光催化效率，人们采用多种手段对其进行改良，其中提高光催化降解有机物活性的有效策略就是提高界面载流子的分离。加速电子转移的一种有限途径就是在TiO2上沉积贵金属，例如Ag、Pt、Au、Pd等。其反应机理是，贵金属的功函一般来说都比TiO2的高，当二者紧密接触时，光生电子便会从费米能级较高的TiO2迁移至较低的贵金属上，直到费米能级一致。而此时，贵金属表面聚集了大量电子，加快了氧气与电子的反应。大多数情况下，氧气与电子发生双电子还原生成H2O2，而这一反应速度很快，因此显著提高了电子、空穴的分离效率。过渡金属离子广泛存在于自然界的水体中，它们对光催化降解有机污染物的影响已被广泛研究。例如，有研究发现Cu2+离子能够捕获光催化剂上的光生电子生成Cu+，Cu+继而又被空气中的O2氧化而重生。Fe3+也可以捕获光生电子促进光生载流子的分离来提高有机污染物的氧化，但是Fe3+不能被空气中O2氧化，所以其循环性较差。相反地，Co2+离子作为光生载流子的复合中心抑制了TiO2光降解污染物。但是还没有文献研究镍离子在TiO2和贵金属修饰的TiO2光催化降解有机污染物中的影响。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种具有高光催化活性的由镍离子修饰的TiO2或Pt/TiO2光催化剂。

[0006] 本发明解决上述问题所采取的技术方案是：

[0007] 本发明一方面公开了一种由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂，所述催化剂由镍离子溶液和分散在所述镍离子溶液中的半导体粉末组成，或者所述催化剂由镍离子溶液和浸渍在所述镍离子溶液中的半导体薄膜组成，所述的半导体粉末为二氧化钛粉末或贵金属修饰的二氧化钛粉末；所述的半导体薄膜为表面涂覆二氧化钛的载体薄膜或表面涂覆贵金属修饰的二氧化钛的载体薄膜，所述的载体薄膜可以为FTO玻璃。

[0008] 作为本发明的优选，所述的镍离子溶液为镍离子的水溶液，溶液中镍离子浓度0.5-10mM。进一步优选，所述溶液在加入1mM镍离子溶液时有最佳的催化效果。

[0009] 作为本发明的优选，所述的贵金属为Pt、Au、Ag、Pd中的一种或多种。

[0010] 作为本发明的优选，所述的二氧化钛粉末或二氧化钛薄膜中TiO2的晶型为锐铁矿型、金红石型、板钛矿型中的一种或两种或三种的混合。

[0011] 作为本发明的优选，所述镍离子溶液为氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、高氯酸镍其中任意一种或多种的混合。即镍离子的镍源前驱体是氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、高氯酸镍其中任意一种或两种或三种或四种的混合。进一步优选，所述镍离子溶液为高氯酸镍溶液，有最佳效果。

[0012] 本发明的另一方面提供了一种所述由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂的制备方法，该二氧化钛光催化剂由镍离子溶液和分散在所述镍离子溶液中的半导体粉末组成；所述制备方法包括如下步骤：

[0013] 1)在室温下，将半导体粉末分散于去离子水中，超声5-20分钟，取得分散均匀的悬浊液；

[0014] 2)将镍盐的镍源前驱体加入去离子水中，或将去离子水加入到镍盐的镍源前驱体中，得到镍离子溶液。

[0015] 3)在避光环境、剧烈搅拌下，将步骤(2)取得的镍离子溶液加入到步骤(1)所得的悬浊液中，或将步骤(1)所取得的悬浊液，加入到步骤(2)取得的镍离子溶液中；调节混合后的悬浊液的pH，继续搅拌0.5-1小时，所得混合物即为由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂。

[0016] 作为本发明的优选，所述的步骤3)中调节混合后的悬浊液的pH为将pH调节至中性。

[0017] 本发明的再一方面公开了所述的一种由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂的用途，其特征在于所述催化剂在紫外光下光催化降解有机物。

[0018] 作为本发明的优选，所述的有机物为苯酚类有机物、芳香烃类有机物或有机硫化物。

[0019] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

[0020] 1.本发明所要解决的再一技术问题在于提供一种上述由镍离子修饰二氧化钛光催化剂的用途，用于紫外光降解苯酚及酚类等有机污染物。

[0021] 2.本发明解决上述问题所采取的技术方案是：所述催化剂在紫外光下能够光催化降解有机物，例如苯酚类、芳香烃类、有机硫化物等。

[0022] 3.本发明和现有方法相比，具有原料易得、制备方法简单、易控制镍离子含量等优点，与空白二氧化钛相比，由镍离子修饰后的二氧化钛光催化剂显著性增高，并且光催化剂稳定性良好，反应过程中镍离子浓度几乎保持不变。

附图说明

[0023] 图1为TiO2和Pt/TiO2的X射线衍射图谱。

[0024] 图2为实施例1-7的紫外光降解苯酚速率(不同浓度镍离子的影响)。

[0025] 图3为实施例2、8、11、14的紫外光降解苯酚曲线。

[0026] 图4为实施例2、12、13的紫外光降解苯酚曲线(阴离子的影响)。

[0027] 图5为实施例2、8、14-20的紫外光降解苯酚速率(不同pH)。

[0028] 图6为实施例8的紫外光降解苯酚的循环性能比较(与纯Pt/TiO2)。

[0029] 图7为实施例2、9、10的紫外光降解苯酚曲线。

具体实施方式

[0030] 下面结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。

[0031] 本发明由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂是由镍离子溶液和分散在所述镍离子溶液中的半导体粉末组成的，或者是由镍离子溶液和浸渍在所述镍离子溶液中的半导体薄膜组成的，所述的半导体粉末为二氧化钛粉末或贵金属修饰的二氧化钛粉末；所述的半导体薄膜为表面涂覆二氧化钛的薄膜或表面涂覆贵金属修饰的二氧化钛的薄膜。所述光催化剂的XRD图参照附图1，镍离子吸附在二氧化钛表面。

[0032] 与空白二氧化钛相比，该复合光催化剂的结晶度、晶相组成、平均粒径、孔隙结构以及比表面积等物理性质未发生改变，但是紫外光催化降解苯酚及酚类有机物的活性明显提高。经过长时间光照后，该复合光催化剂性质稳定，重复性好，并且镍离子在溶液中的浓度并未发生变化。此外，在二氧化钛表面负载铂等贵金属后加入镍离子，光催化反应速率又得到极大地提高。

[0033] 本发明还提供了一种由镍离子修饰二氧化钛光催化剂的制备方法，即溶解-吸附两步法。具体措施为：以商品二氧化钛为半导体光催化剂，以镍盐为镍源，以水为溶剂，将溶液中的镍离子吸附在二氧化钛的表面。此过程不改变二氧化钛本身结晶度、晶相组成、平均粒径、孔隙结构以及比表面积等物理性质。

[0034] 与传统的修饰方法相比，该方法操作简便，过程易于控制，可重复性高，且镍离子在反应过程中浓度几乎保持不变，循环稳定性高。

[0035] 实施例1

[0036] 以商品锐钛矿型二氧化钛(cAT)为钛源，以镍盐为镍源，采用溶解-吸附法来制备由镍离子修饰的复合光催化剂。

[0037] 步骤一，室温下，称取0.4572g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A1；

[0038] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B1.

[0039] 步骤三，移取1mL物料A1至第二步所得的物料B1中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C1。

[0040] 实施例2

[0041] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A2；

[0042] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B2.

[0043] 步骤三，移取1mL物料A2至第二步所得的物料B2中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C2。

[0044] 实施例3

[0045] 步骤一，室温下，称取1.3715g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A3；

[0046] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B3.

[0047] 步骤三，移取1mL物料A3至第二步所得的物料B3中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C4。

[0048] 实施例4

[0049] 步骤一，室温下，称取1.8286g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A4；

[0050] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B4.

[0051] 步骤三，移取1mL物料A4至第二步所得的物料B4中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C4。

[0052] 实施例5

[0053] 步骤一，室温下，称取2.7429g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A5；

[0054] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B5.

[0055] 步骤三，移取1mL物料A5至第二步所得的物料B5中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C5。

[0056] 实施例6

[0057] 步骤一，室温下，称取4.5715g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A6；

[0058] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B6.

[0059] 步骤三，移取1mL物料A6至第二步所得的物料B6中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C6。

[0060] 实施例7

[0061] 步骤一，室温下，称取9.1430g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A7；

[0062] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B7.

[0063] 步骤三，移取1mL物料A7至第二步所得的物料B7中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C7。

[0064] 实施例8

[0065] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A8；

[0066] 步骤二，称取0.05g负载0.5wt％铂锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B8.

[0067] 步骤三，移取1mL物料A8至第二步所得的物料B8中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C8。

[0068] 实施例9

[0069] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A9；

[0070] 步骤二，称取0.05g金红石，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B9.

[0071] 步骤三，移取1mL物料A9至第二步所得的物料B9中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C9。

[0072] 实施例10

[0073] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A10；

[0074] 步骤二，称取0.05g板钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B10.

[0075] 步骤三，移取1mL物料A10至第二步所得的物料B10中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C10。

[0076] 实施例11

[0077] 步骤一，称取0.05g P25，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料A11.

[0078] 步骤二，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到中性条件下P25光催化剂B11。

[0079] 实施例12

[0080] 步骤一，室温下，称取0.9143g硝酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A12；

[0081] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B12.

[0082] 步骤三，移取1mL物料A12至第二步所得的物料B12中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C12。

[0083] 实施例13

[0084] 步骤一，室温下，称取0.9143g氯化镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A13；

[0085] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B13.

[0086] 步骤三，移取1mL物料A13至第二步所得的物料B13中，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂C13。

[0087] 实施例14

[0088] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A14；

[0089] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿和0.5wt％铂锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B14和C14.

[0090] 步骤三，分别移取1mL物料A14至第二步所得的物料B14和C14中，调节pH至3.0，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂D14和E14。

[0091] 实施例15

[0092] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A15；

[0093] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿和0.5wt％铂锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B15和C15。

[0094] 步骤三，分别移取1mL物料A15至第二步所得的物料B15和C14中，调节pH至4.0，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂D15和E15。

[0095] 实施例16

[0096] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A16；

[0097] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿和0.5wt％铂锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B16和C16。

[0098] 步骤三，分别移取1mL物料A16至第二步所得的物料B16和C16中，调节pH至5.0，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂D16和E16。

[0099] 实施例17

[0100] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A17；

[0101] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿和0.5wt％铂锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B17和C17。

[0102] 步骤三，分别移取1mL物料A17至第二步所得的物料B17和C17中，调节pH至6.0，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂D17和E17。

[0103] 实施例18

[0104] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A18；

[0105] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿和0.5wt％铂锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B18和C18。

[0106] 步骤三，分别移取1mL物料A18至第二步所得的物料B18和C18中，调节pH至8.0，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂D18和E18。

[0107] 实施例19

[0108] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A19；

[0109] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿和0.5wt％铂锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B19和C19。

[0110] 步骤三，分别移取1mL物料A19至第二步所得的物料B19和C19中，调节pH至9.0，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂D19和E19。

[0111] 实施例20

[0112] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A20；

[0113] 步骤二，称取0.05g商品锐钛矿和0.5wt％铂锐钛矿，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之分散均匀，得到物料B20和C20。

[0114] 步骤三，分别移取1mL物料A20至第二步所得的物料B20和C20中，调节pH至10.0，避光搅拌0.5h，即得到镍离子修饰的复合光催化剂D20和E20。

[0115] 实施例21

[0116] 步骤一，室温下，称取0.9143g高氯酸镍，投入50mL去离子水中，超声5分钟使之溶解，充分混合均匀得到物料A22；

[0117] 步骤二，调节pH至中性，避光搅拌0.5h，即得到中性条件下镍离子溶液B22。

[0118] 实施例22

[0119] 1)表面涂覆二氧化钛的FTO玻璃的制备

[0120] 用去离子水、乙醇、丙酮反复清洗FTO玻璃，清洗完成后用N2吹干。用电子天平称取0.1g二氧化钛，0.75g聚乙二醇，将二氧化钛溶于5mL去离子水中，超声5分钟，将聚乙二醇溶于15mL去离子水中，加热使其溶解。然后通过刮涂法均匀涂覆在FTO导电玻璃上，膜的厚度可以通过3M胶带来控制。在室温下待膜自然晾干，然后在500℃的空气中煅烧3小时，之后，利用玻璃刀将该FTO基板切割成1cm×2.5cm的小块，然后采用环氧树脂密封该电极，使暴露出的二氧化钛电极面积为1cm×1cm。

[0121] 2)将镍盐的镍源前驱体加入去离子水中，或将去离子水加入到镍盐的镍源前驱体中，得到镍离子溶液，溶液中镍离子浓度1mM。

[0122] 3)在避光环境、剧烈搅拌下，将步骤(1)所得表面涂覆二氧化钛的FTO玻璃，浸渍到步骤(2)取得的镍离子溶液中；调节pH至中性，即得由镍离子修饰的二氧化钛光催化剂。

[0123] 应用例1

[0124] 用实施例1-7得到的镍离子修饰的二氧化钛和对应空白二氧化钛作为光催化剂，进行空气氛中苯酚的紫外光催化降解，考察不同镍离子浓度的影响(见附图2)，其中二氧化钛和由贵金属铂负载的二氧化钛在加入镍离子后反应速率均得到提高，随着镍离子浓度增加，苯酚降解速率先提高后降低，当镍离子浓度为1mM时，光催化降解苯酚的效果最优。

[0125] 应用例2

[0126] 用实施例2、8得到的镍离子修饰的锐钛矿和0.5wt％铂锐钛矿作为光催化剂，进行空气氛中苯酚的紫外光催化降解，考察在二氧化钛表面负载贵金属对光催化降解苯酚的影响(见附图3)，当负载贵金属铂在二氧化钛表面后，加入镍离子可以显著提高二氧化钛光催化降解苯酚的速率。

[0127] 应用例3

[0128] 用实施例2、14得到的镍离子修饰的二氧化钛和镍离子溶液作为光催化剂，进行空气氛中苯酚的紫外光催化剂降解，考察镍离子溶液自身对光催化降解苯酚的影响(见附图3)，我们发现镍离子自身在紫外光下并不能降解苯酚。只能作为一种助催化剂来提高半导体的光催化性能。

[0129] 应用例4

[0130] 用实施例2、12、13得到的镍离子修饰的锐钛矿作为光催化剂，进行空气氛中苯酚的紫外光催化剂降解，考察阴离子对光催化降解苯酚的影响(见附图4)。我们发现溶液中阴离子对苯酚降解反应影响较小，其中当溶液中阴离子为高氯酸根时有最佳效果。

[0131] 应用例5

[0132] 用实施例2、8、14、15、16、17、18、19、20得到的镍离子修饰的锐钛矿和0.5wt％铂锐钛矿作为光催化剂，进行空气氛中苯酚的紫外光催化降解，考察pH对光催化降解苯酚的影响(见附图5)。当pH＝7时光催化剂降解苯酚的效果最好，在酸性条件下，镍离子不能提高二氧化钛和0.5wt％铂锐钛矿光催化降解苯酚的速率。碱性条件下，镍离子可以提高0.5wt％铂锐钛矿的光催化苯酚降解的速率。

[0133] 应用例6

[0134] 用实施8得到的镍离子修饰的0.5wt％铂锐钛矿与0.5wt％铂锐钛矿作为光催化剂，进行了五次在空气氛中苯酚的紫外光催化降解的循环实验，考察镍离子修饰的0.5wt％铂锐钛矿在光催化过程中的稳定性(见附图6)。经过五轮循环，苯酚降解速率并未明显降低，说明镍离子在光催化过程中循环稳定性较好。

[0135] 应用例7

[0136] 用实施例2、12、13得到的镍离子修饰的锐钛矿作为光催化剂，进行空气氛中苯酚的紫外光催化降解，考察镍离子对不同晶型二氧化钛光催化降解苯酚的影响(见附图7)。三种晶型二氧化钛在加入镍离子后降解苯酚的速率均有提高，说明镍离子对二氧化钛降解苯酚具有积极的促进作用。

[0137] 以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。