一种金原子/二氧化钛复合材料、其制备方法及用途技术

本发明专利技术公开一种金原子/二氧化钛复合材料，其包括：二氧化钛载体和金原子，所述二氧化钛表面具有金属缺陷，所述金原子以单原子形式和原子团簇形式生长于部分所述金属缺陷处；所述金原子质量为所述二氧化钛基体质量的0.01％‑0.1％。本发明专利技术还公开了所述金原子/二氧化钛复合材料的制备方法和用途，本发明专利技术制备的金原子/二氧化钛复合材料中贵金属金高度分散，因此所需负载量极低，同时金属缺陷与表面金等离子体效应的协同作用极大促进了载流子分离并提高可见光利用率，从而实现高效光催化过程。本发明专利技术制备的金原子/二氧化钛复合材料工艺简单，过程无污染，具有优异的稳定性，在光催化、电催化和加氢催化等领域有着良好的应用前景。

A gold atom / titanium dioxide composite material, its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种金原子/二氧化钛复合材料、其制备方法及用途
本专利技术专利属于催化剂
，具体涉及一种金原子/二氧化钛复合材料、其制备方法及用途。
技术介绍
能源和环境问题是当今社会面临的两大挑战，寻找可再生能源对于保障能源安全和可持续发展至关重要，同时，严峻的环境污染急需高效的污染物处理技术。半导体光催化技术利用太阳能驱动化学反应，将能量密度较低的太阳能以化学能的形式加以存储，可以获取清洁能源和治理环境污染，是解决能源和环境问题的理想途径。半导体光催化剂是太阳能转变为化学能的核心，长期以来一直是研究的重点，目前主要研究方向为：提高可见光响应，提高电荷分离效率和表面反应速率等二氧化钛是最为常见的光催化剂，具有来源广、安全无毒、通用性好等优点。由于其禁带宽度为3.2eV，只能吸收太阳光中占比仅5％的紫外光，导致其太阳能利用率极低；此外，TiO2在光照过程中产生的电子和空穴在迁移过程中极易复合，从而限制了TiO2的应用。为了克服这些不足，研究工作人员以TiO2为基础，对其进行了缺陷位调控和贵金属修饰以提高其光催化性能。2008陈再华等人以锐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金原子/二氧化钛复合材料，其特征在于，其包括：二氧化钛载体和金原子，所述二氧化钛表面具有金属缺陷，所述金原子以单原子形式和原子团簇形式生长于部分所述金属缺陷处；所述金原子质量为所述二氧化钛基体质量的0.01％-0.1％。/n

【技术特征摘要】
1.一种金原子/二氧化钛复合材料，其特征在于，其包括：二氧化钛载体和金原子，所述二氧化钛表面具有金属缺陷，所述金原子以单原子形式和原子团簇形式生长于部分所述金属缺陷处；所述金原子质量为所述二氧化钛基体质量的0.01％-0.1％。


2.根据权利要求1所述的金原子/二氧化钛复合材料，其特征在于，所述二氧化钛基体为二氧化钛纳米颗粒，所述二氧化钛纳米颗粒尺寸为10-50nm。


3.根据权利要求1所述的金原子/二氧化钛复合材料，其特征在于：所述金原子所占据的金属缺陷为所述二氧化钛基体表面金属缺陷总量的20％-60％。


4.一种权利要求1所述的金原子/二氧化钛复合材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)制备表面具有金属缺陷的二氧化钛基体：称取钛前驱体，加入第一醇类溶液和第二醇类溶液的混合物中进行溶剂热反应，急冷后离心分离，将下层粉末焙烧，得到具有表面金属缺陷的TiO2基体；
(2)在TiO2基体表面的金属缺陷处原位负载金原子：称取表面具有金属缺陷TiO2基体，搅拌使其分散于去离子水中形成分散液，向分散液中加入铵类溶液和氯金酸溶液，避光搅拌，离心后将下层固体干燥，焙烧得到所述金原子/二氧化钛复合材料。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的钛前驱体选自硫酸氧钛、钛酸四丁酯、异丙醇钛或四氯化钛的一种或几种，所述第一醇类溶液选自乙二醇、1,3-丙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：王松博，宋园园，唐娜，王非凡，姚柯奕，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12