The invention discloses a 2D titanium dioxide high effective photocatalytic material and its preparation method. Under the condition of ice water bath, the liquid TiCl4 is dripped into ethylene glycol, and then the TiCl4 is hydrolyzed to form a colloidal TiO2 precursor, and then the extracted water is added to the prepared precursor, and the TiO2 precursor water solution is formed and stirred. The water and heat reaction time was not more than 6h at 130 C at 170 C in a closed reactor, and the samples were washed alternately with anhydrous alcohol and deionized water after the end of the reaction, and then dried in a drying box at 100 degrees C. The super thin nanostructure with large surface area and a certain photocatalytic activity has low cost, stable structure, simple operation and short preparation period. It is an efficient and economical synthesis method.
【技术实现步骤摘要】
一种2D的二氧化钛高效光催化材料及其制备方法
本专利技术属于光催化
,更加具体地说,涉及一种新型2D结构纳米材料,主要用于光解水系统中的产氢催化剂材料。
技术介绍
近年来,氢能源因其高的换能效率及清洁无污染在新能源领域受到了越来越多的关注。然而,现有的TiO2(B)相研究热度逐渐降低,一方面是由于其适合光催化的物相种类较为局限,另一方面是在实际应用中因自身结构而导致存在的缺陷还存在着许多的问题,诸如传统的金红石以及锐钛矿两种晶型的TiO2材料催化活性低,而高性能的催化剂制备工艺复杂且产量低;耦合半导体化学性质不稳定且长期使用容易被腐蚀从而产生催化剂中毒现象;离子掺杂工艺复杂且对催化性能提高有限;简单物理负载的贵金属颗粒与的结合力比较弱,在使用过程中容易脱落从而造成催化能力下降等问题都限制了该材料的商业化应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种2D的二氧化钛高效光催化材料及其制备方法,本专利技术其实施费用低、结构稳定、操作简便,制备周期短,是一种高效经济的合成方法,本专利技术制备得到的2D纳米结构材料主要用于光催化系统中的催化剂。本专利技术的技术目的通过下述技术方案予以实现:一种2D的二氧化钛高效光催化材料及其制备方法,按照下述步骤进行:步骤1,在冰水浴的条件下,将液态TiCl4逐滴均匀滴入至乙二醇中,静置以使TiCl4全部水解形成胶状的TiO2(B)前驱体溶液;在步骤1中,静置时间为10—12小时。在步骤1中,在30—60min中向乙二醇中均匀滴入液态TiCl4。步骤2,向步骤1制得的TiO2(B)前驱体溶液中加入去离子水并 ...
【技术保护点】
一种2D的二氧化钛高效光催化材料,其特征在于,二氧化钛高效光催化材料由纳米薄层状结构堆叠而成,在其边缘位置发生卷曲,形状近似于石墨烯结构,比表面积平均可达360—380m
【技术特征摘要】
1.一种2D的二氧化钛高效光催化材料,其特征在于,二氧化钛高效光催化材料由纳米薄层状结构堆叠而成,在其边缘位置发生卷曲,形状近似于石墨烯结构,比表面积平均可达360—380m2/g,平均厚度为0.6—0.8nm,按照下述步骤进行:步骤1,在冰水浴的条件下,将液态TiCl4逐滴均匀滴入至乙二醇中,静置以使TiCl4全部水解形成胶状的TiO2(B)前驱体溶液;步骤2,向步骤1制得的TiO2(B)前驱体溶液中加入去离子水并搅拌均匀,以形成TiO2(B)前驱体水溶液;步骤3,将步骤2制得的TiO2(B)前驱体水溶液在密闭的反应釜中进行水热反应,反应温度为130℃-170℃,水热反应时间不多于6h,反应结束后洗涤干燥后即为2D的二氧化钛高效光催化材料。2.根据权利要求1所述的一种2D的二氧化钛高效光催化材料,其特征在于,在步骤1中,静置时间为10—12小时;在步骤1中,在30—60min中向乙二醇中均匀滴入液态TiCl4。3.根据权利要求1所述的一种2D的二氧化钛高效光催化材料,其特征在于,在步骤2中,步骤1制得的TiO2(B)前驱体溶液和去离子水的体积比为(15—30):1,优选(20—25):1。4.根据权利要求1所述的一种2D的二氧化钛高效光催化材料,其特征在于,在步骤3中,反应温度为150—160摄氏度,反应时间为2—6小时;密闭反应釜中气氛为空气。5.一种2D的二氧化钛高效光催化材料的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员:孔祥辰,朱胜利,杨贤金,崔振铎,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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