[发明专利]一种纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，包括：将表面带负电荷的氧化钛纳米片与表面带正电荷的氧化钛纳米粒子通过静电自组装得到纳米多孔氧化钛光催化剂，再经热处理氮化得到纳米多孔氮掺杂氧化钛催化剂。

2.根据权利要求1所述的纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的表面带负电荷的氧化钛纳米片通过层状质子化钛酸盐以乙胺为剥离试剂剥离后制备。

3.根据权利要求2所述的纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的层状质子化钛酸盐为H_0.7Ti_1.825O₄·H₂O、H_1.07Ti_1.73O₄·H₂O、HTi_1.75O₄·H₂O或者H_0.93Ti_1.77O₄·H₂O。

4.根据权利要求1所述的纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的表面带正电荷的氧化钛纳米粒子通过以乙酸作为抑制剂并由钛酸四丁酯水解制备。

5.根据权利要求1所述的纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的表面带正电荷的氧化钛纳米粒子与表面带负电荷的氧化钛纳米片的质量比为0.5～10∶1。

6.根据权利要求5所述的纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的表面带正电荷的氧化钛纳米粒子与表面带负电荷的氧化钛纳米片的质量比为1～6.25∶1。

7.根据权利要求1所述的纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的热处理氮化的条件为以乙胺作为氮源在250℃～600℃下煅烧处理1～10小时。

8.根据权利要求7所述的纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述的热处理氮化的条件为以乙胺作为氮源在300℃～350℃下煅烧处理2小时。

9.根据权利要求1所述的纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)将层状质子化钛酸盐分散在水中，再加入乙胺水溶液，超声处理得到含表面带负电荷的氧化钛纳米片的悬浮液；

2)在搅拌条件下，向乙酸水溶液中滴加钛酸四丁酯，滴加完毕后，开始反应并在反应过程中滴加补充水，反应后得到含表面带正电荷的氧化钛纳米粒子的溶液；

3)在搅拌条件下，将步骤2)中的含表面带正电荷的氧化钛纳米粒子的溶液滴加到步骤1)中含表面带负电荷的氧化钛纳米片的悬浮液中，滴加完毕后，继续反应4～8小时，然后静置4～8小时后经干燥得到固体粉末；

4)将步骤3)中的固体粉末在250℃～600℃下煅烧处理1～10小时，得到纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂。

10.根据权利要求9所述的纳米多孔氮掺杂氧化钛可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的层状质子化钛酸盐与乙胺水溶液中乙胺的质量比为1∶0.25～1；超声处理1～10小时；

步骤2)中，所述的钛酸四丁酯、乙酸水溶液中乙酸、乙酸水溶液中水、补充水的质量比为34∶38～46∶46～54∶80～120；反应1～10小时。