[发明专利]一种钛酸盐纳米管复合型光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钛酸盐纳米管复合型光催化剂，其特征在于：所述的钛酸盐纳米管具有一维管状结构，所述的钛酸盐纳米管复合型光催化剂分为两类：一类为金属离子掺杂钛酸盐纳米管光催化剂，所述的金属离子为Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺中的一种，另一类为CdS/钛酸盐纳米管复合光催化剂。

2.一种制备如权利要求1所述的钛酸盐纳米管复合型光催化剂的方法，其特征在于：钛酸盐纳米管的制备方法包括以下步骤：

（1）将锐钛矿TiO₂分散于NaOH溶液中，混合搅拌均匀；

（2）将反应液置于反应釜中140℃水热12 h，然后冷却、过滤、用水洗涤溶液至pH为8，接着再用乙醇洗涤，最后80 ℃干燥得到固体；

（3）将所得固体在400℃煅烧6 h，得到一维管状结构的钛酸盐纳米管。

3.根据权利要求2所述的钛酸盐纳米管复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中混合搅拌均匀的反应液放入水热反应釜中体积填充为80%。

4.一种制备如权利要求1所述的钛酸盐纳米管复合型光催化剂的方法，其特征在于：金属离子掺杂钛酸盐纳米管光催化剂的制备方法包括以下步骤：

（1）将金属离子前驱盐M(CH₃COO)₂，M=Cu、Co、Ni、Fe或Mn溶于水中，形成50 mL 3 mM 的溶液，接着往溶液中滴加氨水，得到澄清的溶液A；

（2）向溶液A中加入钛酸盐纳米管并持续搅拌20 h，然后过滤、用氨水洗涤、用水洗涤溶液至pH为8，最后干燥得一维管状结构的金属离子掺杂钛酸盐纳米管光催化剂。

5.一种制备如权利要求1所述的钛酸盐纳米管复合型光催化剂的方法，其特征在于：CdS/钛酸盐纳米管复合光催化剂的制备方法包括以下步骤：

（1）将锐钛矿TiO₂分散于NaOH溶液中，混合搅拌均匀，接着往溶液中加入Cd(NO₃)₂·4H₂O和硫代乙酰胺，继续搅拌0.5 h；

（2）将反应液置于反应釜中140 ℃水热48 h，然后冷却、过滤、用水洗涤溶液至pH为7，最后60 ℃干燥得一维管状结构的CdS/钛酸盐纳米管复合光催化剂。

6.根据权利要求5所述的钛酸盐纳米管复合型光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中混合搅拌均匀的反应液放入水热反应釜中体积填充为80%。

7.一种如权利要求1所述的钛酸盐纳米管复合型光催化剂的应用，其特征在于：所述的金属离子掺杂钛酸盐纳米管光催化剂和CdS/钛酸盐纳米管复合光催化剂用于可见光下光催化选择性氧化醇类到相应的醛。