[发明专利]一种金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅及制备方法

说明书

本发明涉及一种金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅及制备方法。目前钛酸铅在光催化领域中的应用存在着一些问题，如光生电子‑空穴对分离效率低，光催化活性较低，导致其光催化活性难以达到满足实际需求。本发明制备方法步骤如下：用NaOH溶液调控Pb(NO3)2溶液的pH值至12～13，将Ti(OC4H9)4加入到乙醇溶液中，然后将得到含沉淀物的前驱体加入到Pb(NO3)2溶液中，再将Li(NO3)溶液加入到Pb(NO3)2溶液与Ti(OC4H9)4的混合溶液中，通过水热反应、去离子、烘干后得到钛酸锂铅。再将钛酸锂铅与二氧化钛溶胶混合，经过干燥、研磨和煅烧等过程后制得金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅。通过本发明制备的金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅光催化性能高，本发明具有制备周期短、生产成本低、工艺方法简便等优点。

技术领域

本发明属于功能材料领域，涉及一种金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅及制备方法。

背景技术

光催化技术是一种解决环境和能源问题的有效途径，得到了越来越多的关注，光催化剂是这项技术的核心。近几年，在众多的半导体光催化剂中，一些铁电氧化物光催化剂受到人们的广泛关注，钛酸铅(PbTiO3)是一种具有钙钛矿结构，如何改善其光生载流子的传输和分离效率是科研工作者一直努力的方向。因此许多学者通过形成异质结构进行改性。例如，专利CN104831256A以钛酸四正丁酯的乙醇溶液和钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片作为水热反应的物料，通过钛酸四正丁酯的水解获得锐钛矿相二氧化钛，以氢氧化钾作为矿化剂调整溶液pH值，并加入去离子水，水热处理后得到钛酸铅/二氧化钛二维单晶异质结可见光催化剂。专利CN103950972B公开了一种钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片与锐钛矿相二氧化钛的异质结的制备方法，以钛酸四丁酯的乙醇溶液和钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片作为反应物料，利用氨水作为矿化剂，通过去离子水来促进钛酸四正丁酯的水解，水热反应一定时间后，即得到钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片与锐钛矿相二氧化钛的异质结。专利CN103877964A中公开了一种钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线与锐钛矿相二氧化钛的异质结的制备方法，以钛酸四正丁酯和钛酸铅单晶纳米线为反应物料，通过钛酸四正丁酯的水解获得锐钛矿相二氧化钛，以氨水作为矿化剂，并加入去离子水促进钛酸四正丁酯的水解，然后转移至反应釜中进行水热处理，得到前钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线与二氧化钛的异质结，再经后续的高温处理，得到钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线与二氧化钛的异质结。传统的制备方法存在着制备过程复杂、制备成本高等问题，寻找一种简单、易于操作且环境友好的基于钛酸铅的可见光催化剂的方法很有意义。

迄今为止，金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅及制备方法的工作尚未见报道，也没有专利和文献报道金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅的制备方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅及制备方法，采用水热法制备钛酸锂铅，再将的制备钛酸锂铅与二氧化钛溶胶混合，通过干燥、研磨和煅烧等过程获得金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅，本发明采用如下技术方案：

一种金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅及制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将Pb(NO3)2加入去离子水中，搅拌至完全透明，采用NaOH溶液调控溶液的pH值至12.2～13.2，形成A液；