[发明专利]一种真空辅助制备三层g-C3

权利要求书

1.一种真空辅助制备三层g-C₃N₄/TiO₂同轴复合纳米结构的方法，其特征在于，按以下步骤进行：

(1)钛酸纳米管的制备

室温下，将P25粉末加入到含有浓NaOH溶液的聚四氟乙烯内衬中，待充分搅拌形成均匀的白色悬浊液；将磁子取出，并将水热釜内衬封装，置于鼓风干燥箱中进行水热反应；反应结束并自然冷却至室温后，取出沉淀并多次水洗至上清液呈中性；所得白色沉淀经过干燥、研磨，得到钛酸钠纳米管；

将一定量的钛酸钠纳米管分散到稀盐酸溶液中进行离子交换反应，充分搅拌后将沉淀水洗至中性；所得白色沉淀经过干燥、研磨，得到钛酸纳米管；

(2)单氰胺-钛酸纳米管复合材料的制备

称取一定量的单氰胺充分溶解在含有无水乙醇的锥形瓶中；将锥形瓶中单氰胺醇溶液加热，待温度稳定后，加入一定量的钛酸纳米管粉末，使其充分浸入溶液中，密闭锥形瓶；在超声机中处理，持续搅拌；如此反复共3次，期间每次搅拌前在超声机中处理并抽真空；打开锥形瓶，将温度升高，使乙醇快速挥发；得到干燥的粉末即为单氰胺-钛酸纳米管复合材料；

(3)g-C₃N₄/TiO₂复合纳米棒的制备

将步骤(2)粉末取出研磨，于空气气氛置于马弗炉中煅烧，得到g-C₃N₄/TiO₂复合纳米棒。

2.根据权利要求1所述的真空辅助制备三层g-C₃N₄/TiO₂同轴复合纳米结构的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的P25的加入量为1.0g，NaOH溶液的浓度为10-13mol·L^-1，水热反应的温度为130-160℃，反应时间为18-48h。

3.根据权利要求1所述的真空辅助制备三层g-C₃N₄/TiO₂同轴复合纳米结构的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的钛酸钠纳米管的加入量为1.0g，稀盐酸的浓度为0.1mol·L^-1，体积为250-1000mL。

4.根据权利要求1所述的真空辅助制备三层g-C₃N₄/TiO₂同轴复合纳米结构的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的单氰胺的加入量为20-1000mg，无水乙醇的用量为10-50mL，钛酸纳米管的用量为200mg，单氰胺溶液加热温度为50-60℃，蒸发乙醇时所用温度为65-80℃。

5.根据权利要求1所述的真空辅助制备三层g-C₃N₄/TiO₂同轴复合纳米结构的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的煅烧温度为530-570℃，煅烧时间为1-4h，升温速率为3℃/min。

6.权利要求1所述的真空辅助制备三层g-C₃N₄/TiO₂同轴复合纳米结构的方法，其特征在于，所制备的g-C₃N₄/TiO₂复合纳米棒，其中g-C₃N₄所占百分比以单氰胺计为：0.1-5.0。