一种高活性电化学自掺杂TiO制造技术

本发明专利技术公开了一种高活性电化学自掺杂TiO

【技术实现步骤摘要】
一种高活性电化学自掺杂TiO2纳米管基材料及其制备与应用
本专利技术属于气相光电催化材料领域，更具体地，涉及一种高活性电化学自掺杂TiO2纳米管基材料及其制备与应用。
技术介绍
目前大气中CO2浓度约为400ppm左右，如果不限制其排放，预计至2100年将高达1000ppm以上，这将导致地球海平面和平均气温同步上升。因此，人类迫切需要开发能够降低大气中CO2浓度的先进技术，将CO2转化为各种有用的高价值产品来实现“闭环”碳循环过程。但是，要完全实现这一目标，在活化过程中需要有效吸附CO2并输入足够的能量。采用异相光催化还原CO2是一种行之有效的技术，因为它具备将太阳能直接转化为高价值产品的能力。在众多光催化剂中，TiO2由于其合适的能带结构和高效的光电性能而被广泛用于光催化还原CO2。不仅能够还原CO2，还可同时氧化H2O产生O2，这实际上对于将二氧化碳转化为燃料分子至关重要。尽管如此，TiO2表面仍难以与CO2建立有效的化学吸附，导致还原CO2反应的活化能高，反应速率慢。此外，由于光源的利用率低和光生电子-空穴对的快速复合，TiO2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学自掺杂TiO

【技术特征摘要】
1.一种电化学自掺杂TiO2纳米管基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在三电极体系下，将TiO2纳米管作为工作电极，并施加还原电压，使TiO2电化学还原为Ti3+，从而在TiO2纳米管中引入Ti3+和氧空位缺陷，得到Ti3+掺杂在TiO2晶格中的自掺杂的TiO2纳米管；
(2)在三电极体系下，将步骤(1)得到的电化学自掺杂的TiO2纳米管作为工作电极，将金属前驱体置于电解质溶液中，所述金属前驱体在方波脉冲电压作用下，与所述Ti3+形成共价键，进而被还原为金属单质并沉积在TiO2纳米管管壁上，得到电化学自掺杂TiO2纳米管基材料。


2.如权利要求1所述的电化学自掺杂TiO2纳米管基材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中还原电压为-1.2V～-2.0V，步骤(1)中还原时间为1min～30min。


3.如权利要求1所述的电化学自掺杂TiO2纳米管基材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述金属前驱体为金盐、铂盐、银盐或铜盐；
优选地，所述金盐为氯金酸、氯金酸钾或氯金酸钠；所述铂盐为氯铂酸、氯铂酸钾或氯铂酸钠；所述银盐为硝酸银、氯酸银或硫酸银；所述铜盐为硫酸铜、氯化铜或硝酸铜。


4.如权利要求1所述的电化学自掺杂Ti...

【专利技术属性】
技术研发人员：张延荣，潘鸿辉，孙明辉，汪晓光，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42