[发明专利]非金属N掺杂一维纳米结构TiO2可见光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种非金属N掺杂一维纳米结构TiO₂可见光催化剂，通过如下方法制备：

(1)采用水热法，将纳米TiO₂粉体、TiO₂胶体或Ti(OH)₄与碱溶液配置成混合悬浮液，在60～300℃进行水热反应3～168h；

(2)水热反应结束后，冷却，滤出沉淀物，沉淀物分别用酸溶液和去离子水清洗，即得到白色的氢钛酸；

(3)将氢钛酸、掺杂氮源和溶剂配置成混合悬浮液，混合均匀，40～150℃干燥得到氢钛酸和掺杂氮源的均匀混合物；

(4)将氢钛酸和掺杂氮源的均匀混合物300～650℃煅烧，得到非金属N掺杂一维纳米结构TiO₂可见光催化剂。

2.如权利要求1所述的非金属N掺杂一维纳米结构TiO₂可见光催化剂，其特征在于：步骤(1)所述的碱溶液为NaOH或KOH溶液，碱溶液的摩尔浓度为1～20mol/L。

3.如权利要求1所述的非金属N掺杂一维纳米结构TiO₂可见光催化剂，其特征在于：步骤(1)所述的水热反应温度150℃，反应时间为48h。

4.如权利要求1所述的非金属N掺杂一维纳米结构TiO₂可见光催化剂，其特征在于：步骤(2)所述的酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸溶液，酸溶液浓度为0.01～2mol/L。

5.如权利要求1所述的非金属N掺杂一维纳米结构TiO₂可见光催化剂，其特征在于：步骤(3)所述的掺杂氮源为尿素、乙胺、甲胺、碳酸氨、碳酸氢氨、硫酸氨、氯化氨、氟化氨、碳酸胍、盐酸胍、苯胺或乙酰胺。

6.如权利要求1所述的非金属N掺杂一维纳米结构TiO₂可见光催化剂，其特征在于：步骤(3)所述的氢钛酸与掺杂氮源摩尔比例为1∶(0.25～8)。

7.如权利要求1所述的非金属N掺杂一维纳米结构TiO₂可见光催化剂，其特征在于：步骤(3)所述的溶剂为乙醇或水。