一种海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂及其制备与应用，该二氧化钛光催化剂呈锐钛矿型，具有海绵状的多孔结构，二氧化钛光催化剂中掺杂C元素和N元素。制备方法包括两步，第一步溶胶‑凝胶化过程，第二步经过焙烧得到同时掺杂有C和N元素的海绵状多孔的锐钛矿型二氧化钛，比表面积可达50～100m

A sponge like porous titanium dioxide photocatalyst and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂及其制备与应用
本专利技术涉及光催化材料，具体涉及一种海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂及其制备与应用。
技术介绍
二氧化钛(TiO2)由于其具有化学惰性、良好的生物兼容性、较强的氧化能力以及抗化学腐蚀的能力，且价格低廉，在能量转换、废水处理、环境净化、传感器、涂料、化妆品、催化剂、填充剂等诸多领域都引起了国内外学者的高度关注。尤其作为一种性能优良的N型半导体材料，可以充分利用太阳能，既节能又环保，是当前应用前景最为广阔的一种纳米功能材料。虽然二氧化钛是一种有潜质的光催化剂，但是宽带隙(锐钛矿约为3.2eV，金红石约为3.0eV)使得TiO2只能被占太阳光5％的波长较短的紫外线(λ﹤387nm)激发，同时，光激发产生的电子和空穴极易复合，导致吸收光的量子产率很低，这大大阻碍了二氧化钛这种光催化剂的应用。为了解决这一问题，国内外科学家进行了大量的研究，目前应用的方法主要包括：与窄禁带半导体耦合、染料或者金属化合物表面敏化和贵金属沉积等等。其中金属/非金属离子掺杂作为其中较为简单且高效的方法而被广泛应用，但在研究的过程中发现金属元素的掺杂存在一些局限性，比如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂，其特征在于，该二氧化钛光催化剂为锐钛矿型二氧化钛，具有海绵状的多孔结构，且所述二氧化钛光催化剂中掺杂C元素和N元素，所述二氧化钛光催化剂中二氧化钛、C元素和N元素的摩尔比(26～30.5)：(8～16)：(0.5～5)。

【技术特征摘要】
1.一种海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂，其特征在于，该二氧化钛光催化剂为锐钛矿型二氧化钛，具有海绵状的多孔结构，且所述二氧化钛光催化剂中掺杂C元素和N元素，所述二氧化钛光催化剂中二氧化钛、C元素和N元素的摩尔比(26～30.5)：(8～16)：(0.5～5)。2.根据权利要求1所述的一种海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂，其特征在于，所述的二氧化钛光催化剂的比表面积为50～100m2/g。3.一种如权利要求1或2所述海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)在发烟硝酸中滴加四氯化钛，反应得到前驱物A；(2)将步骤(1)所得前驱物A与柠檬酸、高氯酸及超纯水混合，油浴加热，然后成胶得到泡沫凝胶；(3)将步骤(2)所得泡沫凝胶进行煅烧，即得所述海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂。4.根据权利要求3所述的一种海绵状多孔结构二氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于，所述发烟硝酸和四氯化钛的体积比为1：(0.125～8)。5.根据权利要求3所述的一种海绵状多...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜越，秦瑶，林思劼，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31