[发明专利]一种TiO2(空心)/CdTe/BiOBr复合材料的制备方法

说明书

本发明提供一种TiO₂(空心)/CdTe/BiOBr复合材料的制备方法，所述制备方法包括：本发明采用层层组装技术最终得到TiO₂(空心)/CdTe/BiOBr复合材料。本发明中选用的BiOBr半导体由于其合适的禁带宽度、独特的结构，能够与TiO₂复合形成异质结构，从而拓宽TiO₂对可见光的吸收范围，抑制光生载流子的复合，极大的提高了TiO₂的光催化性能。而CdTe量子点不仅可以增强对可见管区的吸收强度，加大光生电子‑空穴的分离率，它也具有多重激子效应，使得光量子效率大大提高，进一步提高传统半导体TiO₂的光催化性能。本发明的方法操作简单，反应条件温和，提供了一种优化TiO₂光催化性能的方法。TiO₂(空心)/CdTe/BiOBr复合材料具有空心结构，比表面积较大，有利于光催化性能的提高。

技术领域：

本发明涉及一种无机复合材料的制备方法，特别涉及一种TiO₂(空心)/CdTe/BiOBr复合材料的制备方法，更具体的说，采用层层组装技术最终得到TiO₂(空心)/CdTe/BiOBr复合材料。本技术属于纳米材料的制备领域。

背景技术：

自1972年由Fujishima A和Honda K两位教授发现TiO₂单晶电极在光照条件下可以分解水而产生氢气后，光催化技术以及光催化材料进入了人们的视野并成为了研究热点，带来了意义重大的变革。其中，光催化材料是光催化技术中的关键。发明一种光催化性能高且制备简单的光催化剂成为企业以及研究者的重点，各种新型催化剂以及制备技术应用而生。

TiO₂作为一种传统的光催化剂，已经在室内空气净化、自清洁涂层以及杀菌消毒等方面取得了实质性成果。但由于在降解污水和光催化产氢等领域所需的催化剂负荷大，效率要求高，导致TiO₂光催化剂在这些领域的运用难以取得较大的突破。因此，现阶段通过优化得到能够满足实用需求的、高性能的TiO₂光催化剂是研究者们的主要方向。

在TiO₂的改性研究中，复合改性是目前常用的方法，它可以使TiO₂光吸收范围从紫外区扩展到可见光区，还能够提高光生电荷-空穴的利用率，使得复合后催化剂的光催化性能大幅提高。近年来，BiOBr由于其特殊的晶体结构和能带结构，表现出对太阳光较宽的吸收范围以及一定的光催化性能，使其被广泛研究。

TiO₂与CdTe、BiOBr的组合极有可能同时获得这几种材料的优点，来解决基体TiO₂存在的问题。因此，需要一种能够制备TiO₂(空心)/CdTe/BiOBr复合材料的简单方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种TiO₂(空心)/CdTe/BiOBr复合材料的制备方法以克服现有技术上的不足，该方案可以实现半导体复合以提高催化剂的催化活性。

一种TiO₂(空心)/CdTe/BiOBr复合材料的制备方法，包含以下的步骤：

步骤1：称取4.4 mL 钛酸四异丙酯(TTIP)溶于200 mL无水乙醇与0.8 mL KNO₃(0.1mol/L)的混合溶液中，沉化处理24 h，清洗干燥得实心TiO₂；取0.2 g TiO₂先后加入40 mLH₂O₂(0.05 wt%)溶液与0.48 g NaOH，磁力搅拌20 min后，将混合液转移到水热釜中180℃反应4 h，离心清洗；将上述得到的样品浸入到20 mL HCl(0.1 mol/L)溶液中，离心、水洗至中性，干燥、煅烧得空心二氧化钛(TiO₂(空心))；