一种三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法技术

本发明专利技术属于材料化工领域，具体涉及一种三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法。该方法基于水热法反应合成纳米二氧化钛的原理，包括以下步骤：a、将钛原料、结构诱导剂和水等搅拌混合均匀，得到钛前驱体溶液；b、将钛前驱体溶液转入带聚四氟乙烯高压反应釜内，水热反应；c、对反应后的悬浮液进行过滤、洗涤、干燥、粉碎，即可得到产品。本发明专利技术所述制备方法中的结构诱导剂不仅可以作为形成介孔结构的气体模板剂，还可以作为还原剂引入三价钛和氧空位，获得的三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛。本发明专利技术提供的制备方法具有操作简便、成本低廉、可控性高、不引入其它杂质元素的优点，由于介孔结构和三价钛缺陷的引入赋予产品优异的可见光光催化活性，在光催化降解性能方面优于商业产品P25，具有较好的商业价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料化工，具体涉及一种三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法。

技术介绍

1、纳米二氧化钛(tio2)具有优异的光催化活性、化学稳定性、低毒性、价格低廉和环境友好等特点，被广泛应用于光催化降解、裂解水产氢、锂离子电池、染料敏化太阳能电池和生物医药等领域。但是，tio2存在带隙宽度(3.0～3.2ev)宽和光生电子-空穴复合速率快等缺点，只能在紫外光激发下才能具有光催化活性，限制其在光催化中的实际应用。为了提高它的可见光利用率并抑制光生电子-空穴复合，人们提出了各种解决方案。例如，掺杂各种过渡金属阳离子或阴离子、与其他半导体材料形成异质结、或合成复合材料等，以减小带隙宽度，提高可见光利用率。在tio2中自掺杂三价钛(ti3+)和对应的氧空位，不会破坏tio2的结构和形态，是一种环境友好且有效的引入缺陷方法，促进电荷分离，从而提高光催化活性。

2、文献报道的ti3+自掺杂tio2制备方法包括还原、掺杂、热处理和氢等离子体等。但是，诱导形成ti3+的方法需要高能量，或使用稳定性差、昂贵的原材料等问题，且生成的ti3+容易被氧化，限制其大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.据权利要求1所述的三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述a中的钛原料为硫酸氧钛、硫酸钛、偏钛酸中的一种或多种混合物。

3.根据权利要求1所述的三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述a中的结构诱导剂为草酸、草酸钠、草酸钾、柠檬酸、柠檬酸三钠、柠檬酸三钾中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求1所述的三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述a中的钛原料与结构诱导剂的摩尔比为1:18～1:1。

5.根据权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.据权利要求1所述的三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述a中的钛原料为硫酸氧钛、硫酸钛、偏钛酸中的一种或多种混合物。

3.根据权利要求1所述的三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述a中的结构诱导剂为草酸、草酸钠、草酸钾、柠檬酸、柠檬酸三钠、柠檬酸三钾中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求1所述的三价钛自掺杂介孔纳米二氧化钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：李礼，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：