一种三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂制造技术

一种三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂，采用水热反应法，先制备出二氧化钛纳米片，然后使用硼氢化钠对其进行还原，得到三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂。本发明专利技术采用硼氢化钠，使得二氧化钛纳米片上的部分Ti4+被还原成Ti3+而达到自掺杂的目的，通过控制还原剂硼氢化钠的用量来控制二氧化钛纳米片中Ti4+与Ti3+的比例，得到具有优异光催化性能的光催化材料。该光催化材料相较于现有二氧化钛材料，具有优异的光催化性能，在光催化处理有机污染物领域具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂主要涉及其制备方法，具体属于光催化剂材料

技术介绍
半导体TiO2光催化材料因其具有较高的光催化活性和无毒性而被广泛的研究，然而纯TiO2材料禁带宽度较大,只有在紫外光激发下才能产生电子-空穴对，进而进行光催化降解反应，因而在实际应用中受到限制。另外，采用离子掺杂可以有效解决TiO2带隙宽的问题，从而能够被可见光激发，提高对可见光的利用率。金属掺杂和非金属掺杂是现在研究中使用较多的手段，在TiO2中掺杂一些金属离子或非金属离子，导致TiO2的吸收带发生红移，因此可以充分利用太阳光，由此改善纯TiO2对太阳光利用率不足的缺陷。虽然通过离子掺杂可使TiO2的电子结构发生变化，在其能带结构中出现杂质能级或发生轨道杂化，从而引起载流子的传输速率和路径改变，有利于对太阳能的高效利用。然而，这些掺杂离子在元素的性质方面毕竟与Ti或O不同，掺杂的离子是作为杂质离子存在于TiO2的晶格中，这往往降低了TiO2的热稳定性并增加载流子复合中心。此外，掺杂通常需要高温处理或复杂的制备流程来实现，这限制了该方法的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂，其特征在于：所述的催化剂的制备包括如下步骤：（1）二氧化钛纳米片的合成在钛酸四异丙酯中缓慢滴加氢氟酸，滴加完毕后，再在200℃下反应24 h后自然冷却到室温，反应产物经抽滤，并使用0.1M的NaOH溶液冲洗5次，然后用离子水清洗至pH为7，真空干燥过夜，制得二氧化钛纳米片；其中氢氟酸质量浓度为47%，钛酸四异丙酯与氢氟酸的体积比为20：3；（2）三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂的制备将步骤（1）中制得的二氧化钛纳米片与硼氢化钠按照摩尔比1：1到8：1的量加入到去离子水中，将上述的反应混合物搅拌均匀，并在180℃加热反应12h后自然冷却，再将其转移到...

【技术特征摘要】
1.一种三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂，其特征在于：所述的催化剂的制备包括如下步骤：
（1）二氧化钛纳米片的合成
在钛酸四异丙酯中缓慢滴加氢氟酸，滴加完毕后，再在200℃下反应24h后自然冷却到室温，反应产物经抽滤，并使用0.1M的NaOH溶液冲洗5次，然后用离子水清洗至pH为7，真空干燥过夜，制得二氧化钛纳米片；其中氢氟酸质量浓度为47%，钛酸四异丙酯与氢氟酸的体积比为20：3；

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宇，陈玺茜，胡冬生，方晶，戴玉华，凌云，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36