【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光催化材料，具体涉及一种二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，由于气候变暖、环境恶化及能源消耗等现实问题给人类社会带来了一系列严峻挑战。半导体光催化是一个前沿的研究方向，不仅能够光催化分解水产氢作为清洁能源，而且，还可以光催化降解污染物，具有广阔的应用场景。
2、二氧化钛具有光催化活性高、化学稳定性好、绿色环保及价廉等特点，在污水处理、有机污染物降解、催化制氢、抗菌、抗癌及自清洁等方面有巨大的应用前景。然而，二氧化钛半导体禁带宽、光谱范围窄、光量子效率低等问题，限制了其光催化性能，因此，迫切需要一种提高其催化性能的方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜及其制备方法和应用，以解决现有二氧化钛光催化活性低的问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)将ti片溶于过氧化氢和乙醇的混合溶液中，滴加到hf溶液中，搅拌，得到反应溶液；
4、(2)将步骤(1)制得的反应溶液于150-200℃保温8-12h，冷却至室温，然后冲洗和干燥，制得二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜。
5、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：
6、进一步，步骤(1)中，过氧化氢、乙醇和的hf溶液体积比为0.8-1.2：10-20：0.1。
8、进一步，步骤(1)中，ti片和过氧化氢的尺寸体积比为(1-3)cm×(1-3)cm：0.8-1.2ml。
9、进一步，步骤(1)中，ti片和过氧化氢的尺寸体积比为2cm×2cm：1ml。
10、进一步，步骤(1)中，hf溶液的浓度为35-45wt％。
11、进一步，步骤(1)中，hf溶液的浓度为40wt％。
12、进一步，步骤(1)中，搅拌18-22min。
13、进一步，步骤(1)中，搅拌20min。
14、进一步，步骤(2)中，将反应溶液置于高压反应釜中进行保温操作。
15、进一步，采用烘箱进行保温操作。
16、进一步，步骤(2)中，于180℃保温10h。
17、进一步，步骤(2)中，采用去离子水冲洗。
18、进一步，步骤(2)中，于80-110℃条件下干燥。
19、进一步，步骤(2)中，于100℃条件下干燥。
20、本专利技术还提供上述方法制得的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜。
21、本专利技术还提供上述二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜在作为光催化剂方面的应用。
22、本专利技术具有以下有益效果：
23、1、本专利技术采用二氧化钛与禁带窄、光谱范围广的半导体材料三氟化钛耦合形成二型异质结，具有较低的载流子复合效率，以此来提高光催化活性。
24、2、本专利技术制备的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜从两个方面增强光催化活性：首先，二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的微观形貌为纳米级盒状颗粒状，相比一般的二氧化钛薄膜具有更大的比表面积，能提供更多的反应活性位点，使得水分子与其充分接触反应，进而表现为良好的光催化活性及超亲水性能；其次，二氧化钛掺杂ti3+后，扩大了可见光的吸收范围，提高电荷分离效率。
25、3、本专利技术制备的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜在与蒸馏水接触30min后静接触角为20°，表现为超亲水特性，可应用于污染物降解等广泛场景。
26、4、本专利技术采用一步溶剂热法制备得到二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜，操作过程简单，制备条件温和，具备工业化推广生产的前景。
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1.一种二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，过氧化氢、乙醇和的HF溶液体积比为0.8-1.2：10-20：0.1。
3.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，Ti片和过氧化氢的尺寸体积比为(1-3)cm×(1-3)cm：0.8-1.2mL。
4.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，HF溶液的浓度为35-45wt％。
5.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，搅拌18-22min。
6.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将反应溶液置于高压反应釜中进行保温操作。
7.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，采用去离子水冲洗。
8.根据权利要求1所述的二氧化
9.权利要求1-8所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法制得的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜。
10.权利要求9所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜在作为光催化剂方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，过氧化氢、乙醇和的hf溶液体积比为0.8-1.2：10-20：0.1。
3.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，ti片和过氧化氢的尺寸体积比为(1-3)cm×(1-3)cm：0.8-1.2ml。
4.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，hf溶液的浓度为35-45wt％。
5.根据权利要求1所述的二氧化钛/三氟化钛盒状薄膜的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：向全军，何兰心，何建刚，廖宇龙，李欣，
申请(专利权)人：成都金螺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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