一种二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺及其与二维材料构建的复合光催化剂制造技术

本发明专利技术涉及光催化领域，具体涉及一种二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺及其与二维材料构建的复合光催化剂。本发明专利技术具体公开了本发明专利技术提供二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺，二氧化钛量子点的尺寸在5‑20nm，通过控制添加无水乙醇和去离子水混合溶液的剂量，可以调控量子点表面暴露的晶面结构为{001}或{101}晶面，方法简单，不含氟离子，环境友好。本发明专利技术在制备出的二氧化钛量子点表面引入更多的氧空位，改善二氧化钛复合材料的界面性质，利用表面氧空位缺陷为相互作用媒介与二维材料复合，制备出具备高光催化活性的零维‑二维复合光催化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺及其与二维材料构建的复合光催化剂
本专利技术属于光催化应用
，具体涉及一种二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺及其与二维材料构建的复合光催化剂。
技术介绍
半导体光催化技术是一种绿色环保去除空气、水体中有机污染物的方法。在众多的半导体材料中，TiO2具有无毒、低成本、稳定性好等优点，成为目前应用最为广泛的光催化剂，并已成功应用于水体污染物和固定相气体污染物的降解。然而以TiO2为代表的宽禁带半导体光催化剂催化效率较低，主要的原因有两个：1)在光吸收阶段，由于禁带宽度较宽导致宽禁带半导体仅能利用紫外光(紫外光占太阳光比例约为4％)，即太阳光吸收率低；2)在光生电子和空穴的转移、分离与复合阶段，则普遍存在光生电子和空穴复合率高的问题。由于光生载流子的转移与分离效率是影响光催化性能的主要因素，因此，解决光生电子和空穴复合率高的问题是光催化研究领域的重点课题，也是一个极难解决的问题。对材料性能影响较大的纳米结构特点包括晶面、异质结及界面三个方面。其中晶面，尤其是高能量晶面的大量暴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：/n(1)将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，搅拌，边搅拌边加入盐酸溶液制备得到溶液A，其中，钛酸四丁酯、无水乙醇以及盐酸溶液的体积比为(3-6)：(18-20)：(0.5-0.8)；/n(2)向溶液A中滴加由无水乙醇和去离子水制备的混合溶液，制备得到溶液B，并将溶液B搅拌至溶胶状态，其中，混合溶液中无水乙醇和去离子水的体积比为1：1，混合溶液与步骤(1)中无水乙醇的体积比为1：1或1：2；/n(3)将步骤(2)制得的溶胶在160-200℃下保温2-4小时，获得褐色二氧化钛粉末；/n(4)将步骤(3)制得的褐色粉末分散...

【技术特征摘要】
1.一种二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)将钛酸四丁酯加入到无水乙醇中，搅拌，边搅拌边加入盐酸溶液制备得到溶液A，其中，钛酸四丁酯、无水乙醇以及盐酸溶液的体积比为(3-6)：(18-20)：(0.5-0.8)；
(2)向溶液A中滴加由无水乙醇和去离子水制备的混合溶液，制备得到溶液B，并将溶液B搅拌至溶胶状态，其中，混合溶液中无水乙醇和去离子水的体积比为1：1，混合溶液与步骤(1)中无水乙醇的体积比为1：1或1：2；
(3)将步骤(2)制得的溶胶在160-200℃下保温2-4小时，获得褐色二氧化钛粉末；
(4)将步骤(3)制得的褐色粉末分散在无水乙醇中，自然沉降至出现明显分层，取上层溶液，离心分离，去离子水清洗，真空烘干得到二氧化钛量子点；
(5)将步骤(4)制得的二氧化钛量子点置于惰性气氛保护下，在160-200℃下热处理1-5个小时，获得富含氧空位缺陷的二氧化钛量子点。


2.根据权利要求1所述的二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺，其特征在于，步骤(1)中钛酸四丁酯、无水乙醇以及盐酸溶液的体积比为(5-6)：(18-20)：(0.7-0.8)。


3.根据权利要求1所述的二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺，其特征在于，步骤(4)中，将步骤(3)制得的褐色粉末分散在无水乙醇中，自然沉降至出现明显分层，取上层溶液，离心分离，去离子水清洗，如此操作两次后再用去离子水清洗两次，真空烘干得到二氧化钛量子点。


4.根据权利要求1所述的二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺，其特征在于，步骤(5)，将步骤(4)制得的二氧化钛量子点置于氩气保护气氛下，在180-200℃下热处理3-4个小时，获得富含氧空位缺陷的二氧化钛量子点。


5.一种二氧化钛量子点材料，其特征在于，由权利要求1-4中任意一项所述的二氧化钛量子点表面暴露的晶面结构的调控工艺制备得到，其中二氧化钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国景，向芸颉，汪烽淇，
申请(专利权)人：兰州大学，西南大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62