[发明专利]可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO2介晶、制备方法及光催化应用

权利要求书

1.一种可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶，其特征在于所述的介晶通过在锐钛矿TiO₂介晶中掺杂钴形成，其中介晶呈均匀的锭子状，介晶长度为80-120nm，宽度为25-40nm。

2.根据权利要求1所述的可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶，其特征在于所述介晶通过以下步骤制备：

步骤1，将钛酸丁酯前驱体与正硅酸四乙酯混合搅拌均匀；

步骤2，将三水合乙酸钠与四水合乙酸钴在乙酸中搅拌溶解；

步骤3，将步骤2所得溶液缓慢加入到步骤1所得体系中，并继续搅拌均匀；

步骤4，将步骤3所得的反应体系转移至反应釜中进行溶剂热反应；

步骤5，将步骤4所得产物经去离子水、无水乙醇离心洗涤，再经干燥后得到所述的可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶。

3.根据权利要求2所述的可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶，其特征在于步骤1中所述的正硅酸四乙酯与钛酸丁酯的质量比为0.04:1。

4.根据权利要求2所述的可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶，其特征在于步骤2中所述的三水合乙酸钠与钛酸丁酯的质量比为1:5，四水合乙酸钴与钛酸丁酯的质量比为3-40毫克/克，乙酸与钛酸丁酯的质量比为2:1。

5.根据权利要求2所述的可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶，其特征在于步骤4中所述的溶剂热反应温度为180℃，反应时间为10-14小时。

6.一种可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1，将钛酸丁酯前驱体与正硅酸四乙酯混合搅拌均匀；

步骤2，将三水合乙酸钠与四水合乙酸钴在乙酸中搅拌溶解；

步骤3，将步骤2所得溶液缓慢加入到步骤1所得体系中，并继续搅拌均匀；

步骤4，将步骤3所得的反应体系转移至反应釜中进行溶剂热反应；

步骤5，将步骤4所得产物经去离子水、无水乙醇离心洗涤，再经干燥后得到所述的可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶。

7.根据权利要求6所述的可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶的制备方法，其特征在于步骤1中所述的正硅酸四乙酯与钛酸丁酯的质量比为0.04:1。

8.根据权利要求6所述的可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶的制备方法，其特征在于步骤2中所述的三水合乙酸钠与钛酸丁酯的质量比为1:5，四水合乙酸钴与钛酸丁酯的质量比为3-40毫克/克，乙酸与钛酸丁酯的质量比为2:1。

9.根据权利要求6所述的可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶的制备方法，其特征在于步骤4中所述的溶剂热反应温度为180℃，反应时间为10-14小时。

10.一种可见光响应的钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶的光催化应用，其特征在于将权利要求1所述的0.03克钴掺杂锐钛矿TiO₂介晶粉末分散在30毫升的10毫克/升罗丹明B溶液中，先搅拌一小时使罗丹明B和光催化剂粉末达到吸附-脱附平衡，然后在可见光照射下光催化降解罗丹明B。