一种共掺杂型光解水制氢用氧化钛光催化剂的制备方法及其制得的产品技术

本发明专利技术公开了一种共掺杂型光解水制氢用氧化钛光催化剂的制备方法及其制得的产品，以TiCl<subgt;4</subgt;、氮化镁为原料，通过调节N<supgt;3‑</supgt;/Ti<supgt;4+</supgt;的摩尔比并进行碳掺杂，形成共掺杂型MgCO<subgt;3</subgt;/C‑N‑TiO<subgt;2</subgt;纳米氧化钛光催化剂，有效提高了TiO<subgt;2</subgt;的光催化制氢性能，在300W氙灯光照射下析氢性能达到2～3mmol/g.h，为共掺杂型锐钛矿氧化钛光催化剂的制备提供了新的途径，能够很好地满足氧化钛材料光催化制氢的工业需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米光催化剂材料，尤其涉及一种掺杂型光解水制氢用氧化钛光催化剂的制备方法及其制得的产品。

技术介绍

1、二氧化钛(tio2)是一种重要的新能源和环境保护材料，可应用于光催化、太阳能发电、环保等领域。但是宽禁带tio2材料存在光吸收范围窄、电子-空穴对的分离效率低等问题，从而严重限制了其实际应用。有研究结果表明，采用非金属离子，如h、c、n对tio2进行掺杂可有效缩小其禁带宽度，特别是当h以一定浓度掺入氧化钛后，可使氧化钛变为黑色，使其对可见光的吸收率达80％以上，但是这种h掺杂氧化钛存在化学稳定性差易氧化缺点，难以满足高效太阳能制氢的要求。

2、目前，现有技术有关n掺杂氧化钛的制备方法，主要有高温氨气扩散和高温氮前驱体扩散，如采用氨气或二甲其咪唑作为氮源，在高温下实现n掺杂氧化钛。但是这种高温扩散方式实现n掺杂的工艺易产生间隙型n掺杂，这种间隙型n掺杂对氧化钛光催化性能非常不利(n掺杂越多，光解水析氢性能越差)。如何实现高掺杂量、取代型n掺杂氧化钛材料并提高其光解水析氢性能，一直是光化学领域的难点。有研究结果表明，(c,n)共掺杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种共掺杂型光解水制氢用氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

2.利用权利要求1所述共掺杂型光解水制氢用氧化钛光催化剂的制备方法制得的产品，其特征在于：所述共掺杂型MgCO3/C-N-TiO2纳米氧化钛光催化剂，按照摩尔比n(N3-)∶n(Ti4+)＝0.1～1∶1、n(C4+)∶n(Ti4+)＝0.06～0.12∶1。

3.根据权利要求2所述的产品，其特征在于：纳米氧化钛光催化剂的形貌为近球形颗粒，粒径为10～20nm。

【技术特征摘要】

1.一种共掺杂型光解水制氢用氧化钛光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

2.利用权利要求1所述共掺杂型光解水制氢用氧化钛光催化剂的制备方法制得的产品，其特征在于：所述共掺杂型mgco3/c-n-tio2纳米氧化钛光...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵学国，汤金明，王艳香，
申请(专利权)人：景德镇陶瓷大学，
类型：发明
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