[发明专利]C-N掺杂二氧化钛的制备方法及C-N掺杂二氧化钛与石墨烯的复合物的制备方法

权利要求书

1.一种C-N掺杂二氧化钛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二氧化钛、C元素来源和N元素来源混合均匀，将所得混合物与球磨珠放入球磨机的球罐中，通过球磨的方式进行C元素和N元素的掺杂，其中：球磨时采用两种或两种以上不同尺寸的球磨珠进行球磨；进一步可选地，采用2种不同尺寸的球磨珠，其中1种的尺寸为1-3mm，另1种的尺寸为5-20mm。

2.如权利要求1所述的C-N掺杂二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述C元素来源和N元素来源为三聚氰胺、尿素、硫脲中的至少一种；可选地，C元素来源和N元素来源为三聚氰胺；进一步可选地，所述二氧化钛与三聚氰胺的质量比为100:1-10。

3.如权利要求1所述的C-N掺杂二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述球磨珠为氧化锆球、玛瑙珠、不锈钢珠中的至少一种；可选地，球磨珠为氧化锆球；进一步可选地，二氧化钛与氧化锆球的质量比为1:3-100或1:3-50或1:3-30。

4.如权利要求1所述的C-N掺杂二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述球磨机的转速为300-1200转/每分钟，球磨时间为2-12小时。

5.如权利要求1所述的C-N掺杂二氧化钛的制备方法，其特征在于，进行掺杂后还包括洗涤和干燥的步骤，包括：

掺杂反应完成后取出反应后的粉末，用蒸馏水洗净后放入真空干燥箱中进行干燥，所述真空干燥箱的温度为60-180℃，干燥时间为1-15个小时。

6.一种C-N掺杂二氧化钛与石墨烯的复合物的制备方法，其包括以下步骤：称取权利要求1-5任一项所述制备方法获得的C-N掺杂二氧化钛，将所述二氧化钛与石墨烯混合均匀并研磨，加入蒸馏水后在80-240℃条件下加热1-15个小时进行水热反应；反应完成后，待其自然冷却取出。

7.如权利要求6所述的C-N掺杂二氧化钛与石墨烯的复合物的制备方法，其特征在于，所述C-N掺杂二氧化钛、石墨烯和蒸馏水的质量比为1：0.01-0.1：3-100。

8.如权利要求6所述的C-N掺杂二氧化钛与石墨烯的复合物的制备方法，其特征在于，所述石墨烯包括本征石墨烯或氧化石墨烯。

9.一种C-N掺杂的二氧化钛负载石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二氧化钛、C元素来源和N元素来源以及石墨烯粉末混合均匀，将所得混合物与球磨珠放入球磨机的球罐中，通过球磨的方式进行C元素和N元素的掺杂以及二氧化钛与石墨烯的复合，其中：球磨时采用两种或两种以上不同尺寸的球磨珠进行球磨；进一步可选地，采用2种不同尺寸的球磨珠，其中1种的尺寸为1-3mm，另1种的尺寸为5-20mm。

10.如权利要求9所述的C-N掺杂的二氧化钛负载石墨烯的制备方法，其特征在于，所述C元素来源和N元素来源为三聚氰胺、尿素、硫脲中的至少一种；可选地，C元素来源和N元素来源为三聚氰胺；进一步可选地，二氧化钛与三聚氰胺的质量比为100:1-10。

11.如权利要求9所述的C-N掺杂的二氧化钛负载石墨烯的制备方法，其特征在于，球磨珠为氧化锆球、玛瑙珠中的至少一种；可选地，球磨珠为氧化锆球；进一步可选地，二氧化钛与氧化锆球的质量比为1:3-100或1:3-50或1:3-30。

12.如权利要求9所述的C-N掺杂的二氧化钛负载石墨烯的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛与石墨烯固体质量比为100:1-10。

13.如权利要求9所述的C-N掺杂的二氧化钛负载石墨烯的制备方法，其特征在于，所述球磨机的转速为300-1200转/每分钟，球磨时间为2-12小时。