[发明专利]一种黑色TiO2

说明书

本发明涉及一种黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料及其制备方法，属于光催化剂技术领域。本发明所述制备方法包括黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料的制备：先将TiCl₃溶液调节pH值至3‑5，再加入黑色TiO₂，170‑190℃反应11‑13h，得到黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料。本发明制备的黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料具有较高的光催化效率。

技术领域

本发明涉及一种黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料及其制备方法，属于光催化剂技术领域。

背景技术

低浓度污染物处理是水处理领域一直备受关注的重要课题，也是我国中长期发展中的国家重大需求。污水深度处理回用是缓解我国水资源短缺矛盾的重要途径，因此，建立高效的污水深度净化技术是水处理领域亟待解决的关键重要问题。

半导体光催化技术被认为是最具应用前景的污染净化新技术之一。该技术利用光子诱导产生的强氧化性空穴或羟基自由基(典型光催化剂TiO₂空穴和羟基自由基的标准电极电位分别为3.0V和2.8V，是除氟以外最强的氧化物种)分解有毒有害污染物，由于氧化物种的氧化能力特别强，在理论上光催化技术可分解绝大多数毒性有机污染物。同时，由于具有利用太阳能的可能性成为潜在的战略性技术。但能量效率低制约了该技术的实际应用，“如何提高能量效率”是光催化领域亟待解决的关键科学问题。

TiO₂是最常用的光催化剂，研究发现，利用TiO₂作为光催化剂，能有效的降解绝大多数环境关注的污染物，且氧化彻底，无二次污染。但总体来说，其光催化效率较低。光生电子和空穴分离效率低是导致其光催化效率不高的主要原因。

发明内容

本发明通过制备新的同质结复合材料，解决了上述问题。

本发明提供了一种黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料的制备方法，所述制备方法包括黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料的制备：

先将TiCl₃溶液调节pH值至3-5，再加入黑色TiO₂，170-190℃反应11-13h，得到黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料。

本发明优选为所述黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料的制备步骤中TiCl₃溶液的浓度为0.4-0.6mol/L。

本发明优选为所述黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料的制备步骤中黑色TiO₂与TiCl₃溶液的重量体积比为4-8g/L。

本发明优选为所述制备方法包括黑色TiO₂的制备：

将抗坏血酸溶液与TiCl₃溶液混匀，调节pH值至3-5，170-190℃反应11-13h，得到黑色TiO₂。

本发明优选为所述黑色TiO₂的制备步骤中：混匀后溶液中抗坏血酸的浓度为 6-8g/L。

本发明优选为所述黑色TiO₂的制备步骤中：混匀后溶液中TiCl₃的浓度为 0.4-0.6mol/L。

本发明另一目的为提供一种上述方法制备的黑色TiO₂/白色TiO₂复合材料。