[发明专利]氮掺杂碳材料包覆的纳米二氧化钛材料及其应用

权利要求书

1.一种氮掺杂碳材料包覆的纳米二氧化钛材料，其特征在于该纳米二氧化钛材料是：在纳米二氧化钛表面包覆有氮掺杂碳材料，所述的纳米二氧化钛与氮掺杂碳材料的质量比为：1:1～1:3；所述的纳米二氧化钛的粒径为20～80nm；氮掺杂碳材料包覆的纳米二氧化钛材料采用如下方法步骤制备而成：

a.将同时含有氮元素和氧元素的有机化合物溶于去离子水或1mol/L的 HCL 溶液中，形成3～10wt%的水溶液;然后在水溶液中按照含氮有机物与纳米TiO₂质量比1:1～3:1的比例，加入纳米TiO₂，搅拌使之混合均匀；然后将所得混合物在120～150℃的烘箱中干燥8～10h，将水分去除；所述同时含有氮元素和氧元素的有机化合物为：壳聚糖、明胶、酚醛胺、三羟甲基氨基丙烷或三羟甲基三聚氰胺；

b.将步骤a得到的混合物，在惰性气氛下，在700～1000℃条件下热处理8～12小时，得到黑色粉末，即氮掺杂碳材料包覆的改性纳米TiO₂。

2.一种制备根据权利要求1所述的氮掺杂碳材料包覆的纳米二氧化钛材料的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a.将同时含有氮元素和氧元素的有机化合物溶于去离子水或1mol/L的 HCL 溶液中，形成3～10wt%的水溶液;然后在水溶液中按照含氮有机物与纳米TiO₂质量比1:1～3:1的比例，加入纳米TiO₂，搅拌使之混合均匀；然后将所得混合物在120～150℃的烘箱中干燥8～10h，将水分去除；

b.将步骤a得到的混合物，在惰性气氛下，在700～1000℃条件下热处理8～12小时，得到黑色粉末，即氮掺杂碳材料包覆的改性纳米TiO₂。

3.一种根据权利要求1所述的氮掺杂碳材料包覆的纳米二氧化钛材料作为光催化剂的应用。

4.一种根据权利要求1所述的氮掺杂碳材料包覆的纳米二氧化钛材料作为光催化剂在降解有机化合物的应用。

5.一种空气自清洁纺织品，采用根据权利要求1所述的氮掺杂碳材料包覆的纳米二氧化钛材料作为光催化剂，其特征在于该空气自清洁纺织品是将所述的氮掺杂碳材料包覆的纳米二氧化钛材料分散在水中，对纺织品表面进行浸渍，得到空气自清洁纺织品。

6.根据权利要求5所述的空气自清洁纺织品，其特征在于该空气自清洁纺织品的制备方法的具体步骤为：将步骤b得到的氮掺杂碳材料包覆的纳米二氧化钛材料充分研磨到粒径1μm；分散在含有2wt%水性超分散剂的水溶液中，得到改性纳米TiO₂含量为10wt%的分散液；将纺织品浸渍在该分散液中5～10min，常温下干燥，得到空气自清洁纺织品。