一种氮化铌纳米颗粒负载的二氧化钛纳米带光催化复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮化铌纳米颗粒负载的二氧化钛纳米带光催化复合材料，所述光催化材料是以水热法合成纳米带状的二氧化钛为基础，在表面负载一定质量分数的氧化铌，然后在氨气气氛下氮化得到氮化铌纳米颗粒负载的二氧化钛纳米带。所述氮化铌纳米颗粒的直径为10‑15nm。本发明专利技术公开的光催化材料结合了过渡金属氮化物与贵金属Pt相似的表面性质和催化性能，提高二氧化钛对可见光的响应性，同时使光生电子和空穴得到有效分离。本发明专利技术公开的光催化剂在可见光下对有机污染物的降解和光催化产氢具有很高的活性，且其制备方法简单，成本低廉，工业化应用前景广阔。

A Niobium Nitride Nanoparticle Supported Titanium Dioxide Nanoribbon Photocatalytic Composite and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种氮化铌纳米颗粒负载的二氧化钛纳米带光催化复合材料及制备方法
本专利技术涉及一种异质结构光催化剂及其制备方法，尤其涉及一种氮化铌纳米颗粒负载的二氧化钛纳米带光催化复合材料及制备方法与应用，属于纳米材料光催化

技术介绍
氢能源是一种极为优越的新能源，燃烧无污染、资源丰富、应用范围广。因此，氢能源被看作是未来理想的洁净能源。目前大规模的工业制氢技术主要采用碳氢化合物重整制氢，然而这种制氢方法需要消耗不可再生能源，而且在制氢过程中会产生二氧化碳、硫化物等污染，因此光催化制备清洁能源-氢气以及降解有机污染物是近年来发展起来的一种高效绿色环保新技术。在光催化材料的研究中，纳米二氧化钛一直被作为一种重要的太阳能捕获和光电转换半导体材料进行研究并应用于光解水方面。二氧化钛是常用的半导体光催化剂，具有良好的化学稳定性、无毒性等优点。然而，二氧化钛是宽禁带半导体材料，只能吸收太阳光的紫外部分，太阳光利用效率低；光生载流子容易复合，载流子利用效率低，导致产氢效率无法进一步提高。为解决这两个问题，在光催化剂表面负载贵金属，如金、铂等，可以作为助催化剂，提高二氧化钛对可见光的响应性，同时使光生电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化铌纳米颗粒负载的二氧化钛纳米带复合光催化材料及制备方法，步骤是：(1)以二氧化钛纳米带为基底材料，将其分散于30mL 0.5M盐酸溶液中，超声处理30分钟。以氧化铌质量分数为1%‑15%计，在搅拌下向混合溶液中加入一定量的五氯化铌。均匀分散的溶液在100±10℃下加热干燥，得到粉末。(2)将步骤(1)所得粉末置于马弗炉中高温退火（450±10℃，2～3h），得到二氧化钛/氧化铌异质结。(3)取上述步骤制得的粉末置于管式炉中，在氨气气氛下，加热至600~650℃，保温4~6h。反应结束后自然冷却至室温，所得产物即为氮化铌纳米颗粒负载的二氧化钛纳米带光催化复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种氮化铌纳米颗粒负载的二氧化钛纳米带复合光催化材料及制备方法，步骤是：(1)以二氧化钛纳米带为基底材料，将其分散于30mL0.5M盐酸溶液中，超声处理30分钟。以氧化铌质量分数为1%-15%计，在搅拌下向混合溶液中加入一定量的五氯化铌。均匀分散的溶液在100±10℃下加热干燥，得到粉末。(2)将步骤(1)所得粉末置于马弗炉中高温退...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬艳臣，于欣，丁龙华，刘宏，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37