一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法及产品及应用技术

本发明专利技术提供了一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，包括以下步骤：称取高氯酸铵AP溶于去离子水中，电磁搅拌均匀，形成均一溶液，静置；称取MXene加入步骤一中均一溶液中，电磁搅拌均匀，超声处理，使高氯酸铵AP附着于MXene层间，形成均匀的混合胶体溶液，静置；将步骤二中混合胶体溶液进行冷冻干燥，制成高氯酸铵AP/MXene混合粉末，然后在真空炉中进行加热，得到TiO2基纳米片层复合材料。本申请所制备的TiO2基纳米片层复合材料，其导电性好、界面结合性好，且制备的工艺过程简单可行，还具有活性反应位点多、反应速度快、具有较高的活性和稳定性等优势。具有较高的活性和稳定性等优势。具有较高的活性和稳定性等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法及产品及应用


[0001]本专利技术属于纳米材料
，特别是涉及一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法及产品及应用。

技术介绍

[0002]纺织与印染工业是我国重要产业之一，其生产过程中会产生大量染料废水，严重威胁生态环境与人类健康。通常，利用具有载流子的激发效率、分离效率及反应效率较高，并且化学稳定性强、绿色无污染等优点的TiO2基复合材料通过光催化技术可以将水体中有机染料彻底分解成CO2、H2O等小分子。传统方法制备TiO2基复合材料既需要钛源，又需要复合体源，产工艺复杂、成本高。因此，制备TiO2基复合材料时，既要考虑其高效光催化功能，又要考虑钛的来源及制备工艺。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法及产品及应用。
[0004]本专利技术提供一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0005]步骤一：称取高氯酸铵AP溶于去离子水中，电磁搅拌均匀，形成均一溶液，静置；
[0006]步骤二：称取MXene加入步骤一中均一溶液中，电磁搅拌均匀，超声处理，形成均匀的混合胶体溶液，静置；
[0007]步骤三：将步骤二中混合胶体溶液进行冷冻干燥，制成高氯酸铵AP/MXene混合粉末，然后在真空炉中加热，得到TiO2基纳米片层复合材料。
[0008]作为优选，步骤一中所述高氯酸铵AP与去离子水的质量体积比为1:5
‑
50，单位为mg/L。
[0009]作为优选，步骤一中所述电磁搅拌的时间为20
‑
60min。
[0010]作为优选，步骤一中所述静置的时间为1
‑
2h。
[0011]作为优选，步骤二中所述电磁搅拌的时间为40
‑
90min。
[0012]作为优选，步骤二中所述超声处理的条件是超声功率为100
‑
1000W，超声时间为0.5
‑
2h。
[0013]作为优选，步骤二中所述静置的时间为1
‑
2h。
[0014]作为优选，步骤三中所述加热的加热温度为200
‑
450℃，加热时间为20
‑
45min。
[0015]本专利技术还提供一种如前述所述的一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法所制备的TiO2基纳米片层复合材料。
[0016]本专利技术还提供一种如前述所述的TiO2基纳米片层复合材料在轻工业中的应用。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
[0018]1、本申请所制备的TiO2基纳米片层复合材料，其导电性好、界面结合性好，且制备的工艺过程简单可行，还具有活性反应位点多、反应速度快、具有较高的活性和稳定性等优势。
[0019]2、本申请所制备的复合材料为原位化合复合而成，与单一MXene或者MXene机械混合物相比，既可以防止MXene片层坍塌与再堆垛，又可以分散固定过渡金属氧化物，界面结核性好，增大与粉末的有效接触面积，形成催化活性位点网络，起到提高光催化降解有机物性能的作用。
[0020]上述内容仅是本专利技术技术方案的概述，为了更清楚的了解本专利技术的技术手段，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。
附图说明
[0021]图1为本申请的工艺流程图。
具体实施方式
[0022]为了理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。
[0023]实施例1
[0024]一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0025]步骤一：称取20mg高氯酸铵AP，溶于1L去离子水中，电磁搅拌20min，形成均一溶液，静置1h；
[0026]步骤二：称取1g的Ti2CT
x MXene加入步骤一中均一溶液中，电磁搅拌40min，超声处理0.5h，使高氯酸铵AP附着于Ti2CT
x MXene层间，形成均匀的混合胶体溶液，静置2h；
[0027]步骤三：将步骤二中混合胶体溶液进行冷冻干燥，制成高氯酸铵AP/Ti2CT
x MXene混合粉末，然后在真空炉中加热，加热温度为200℃，加热时间为20min，得到TiO2@C@Ti2CT
x MXene纳米片层复合材料。
[0028]实施例2
[0029]一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0030]步骤一：称取40mg高氯酸铵AP，溶于1L去离子水中，电磁搅拌30min，形成均一溶液，静置1h；
[0031]步骤二：称取1g的Ti2CT
x MXene加入步骤一中均一溶液中，电磁搅拌50min，超声处理0.5h，使高氯酸铵AP附着于Ti2CT
x MXene层间，形成均匀的混合胶体溶液，静置1h；
[0032]步骤三：将步骤二中混合胶体溶液进行冷冻干燥，制成高氯酸铵AP/Ti2CT
x MXene混合粉末，然后在真空炉中加热，加热温度为250℃，加热时间为25min，得到TiO2@C@Ti2CT
x MXene纳米片层复合材料。
[0033]实施例3
[0034]一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0035]步骤一：称取20mg高氯酸铵AP，溶于1L去离子水中，电磁搅拌20min，形成均一溶液，静置1h；
[0036]步骤二：称取1g的Ti3CNT
x MXene加入步骤一中均一溶液中，电磁搅拌40min，超声处理0.5h，使高氯酸铵AP附着于Ti3CNT
x MXene层间，形成均匀的混合胶体溶液，静置1h；
[0037]步骤三：将步骤二中混合胶体溶液进行冷冻干燥，制成高氯酸铵AP/Ti3CNT
x MXene混合粉末，然后在真空炉中加热，加热温度为200℃，加热时间为20min，得到TiO2@C@Ti3CNT
x MXene纳米片层复合材料。
[0038]实施例4
[0039]一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0040]步骤一：称取40mg高氯酸铵AP，溶于1L去离子水中，电磁搅拌40min，形成均一溶液，静置1h；
[0041]步骤二：称取1g的TiNbCT
x MXene加入步骤一中均一溶液中，电磁搅拌40min，超声处理0.5h，使高氯酸铵AP附着于TiNbCT
x MXene层间，形成均匀的混合胶体溶液，静置1h；
[0042]步骤三：将步骤二中混合胶体溶液进行冷冻干燥，制成高氯酸铵AP/TiNbCT
x MXene混合粉末，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：称取高氯酸铵AP溶于去离子水中，电磁搅拌均匀，形成均一溶液，静置；步骤二：称取MXene加入步骤一中均一溶液中，电磁搅拌均匀，超声处理，形成均匀的混合胶体溶液，静置；步骤三：将步骤二中混合胶体溶液进行冷冻干燥，制成高氯酸铵AP/MXene混合粉末，然后在真空炉中加热，得到TiO2基纳米片层复合材料。2.根据权利要求1所述的一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述高氯酸铵AP与去离子水的质量体积比为1:5
‑
50。3.根据权利要求1所述的一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述电磁搅拌的时间为20
‑
60min。4.根据权利要求1所述的一种具有光催化功能的TiO2基纳米片层复合材料的制备方法，其特征在于， 步骤一中所述静置的时间为1
‑
2h。5.根据权利要求1所述的一种具有光催化功能的TiO2基纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京晓，王晓勇，智旭鸽，何延辉，
申请(专利权)人：南京工业职业技术大学，
类型：发明
国别省市：