[发明专利]二氧化钛材料及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化钛材料的制备方法，其特征在于，包括：

提供反应物，所述反应物包括独立存在的钛源和掺杂源，所述钛源包括钛元素，所述掺杂源包括稀土元素和过渡金属元素；

将所述钛源和所述掺杂源制作为凝胶；

使所述凝胶经历煅烧，以形成至少由所述稀土元素和所述过渡金属元素共掺杂的二氧化钛。

2.根据权利要求1所述的二氧化钛材料的制备方法，其特征在于，所述钛源中的钛元素来自于包括钛酸四丁酯或四氯化钛的钛化物；

优选地，所述钛源是以第一溶液的形式被提供；

更优选地，所述第一溶液包括钛化物、第一溶剂，且所述钛化物分散在所述第一溶剂中；

进一步优选地，所述第一溶剂包括醇，更优选为乙醇。

3.根据权利要求1所述的二氧化钛材料的制备方法，其特征在于，所述稀土元素包括钐、铈、镧；

优选地，所述稀土元素来自于稀土盐化物；

更优选地，所述稀土盐化物是水溶性盐或醇溶性盐；

进一步优选地，所述稀土盐化物为硝酸盐。

4.根据权利要求1或3所述的二氧化钛材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属元素包括钴；

优选地，所述过渡金属元素来自于过渡金属盐化物；

更优选地，所述过渡金属盐化物是水溶性盐或醇溶性盐；

进一步优选地，所述过渡金属盐化物为硝酸盐。

5.根据权利要求1所述的二氧化钛材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂源是以第二溶液的形式被提供；

所述第二溶液包括稀土盐化物、过渡金属盐化物、第二溶剂，且所述稀土盐化物、过渡金属盐化物分散在所述第二溶剂中；

优选地，所述第二溶剂包括醇和水，更优选为乙醇和水。

6.根据权利要求1所述的二氧化钛材料的制备方法，其特征在于，所述钛源为溶液形式，所述掺杂源为溶液形式；

将所述钛源和所述掺杂源制作为凝胶的方法包括：

湿凝胶制作步骤、在所述湿凝胶制作步骤之后执行的将所述湿凝胶转化为干物质的干凝胶制作步骤。

7.根据权利要求6所述的二氧化钛材料的制备方法，其特征在于，所述湿凝胶制作步骤包括：

在搅拌的状态下，将钛源滴加到所述掺杂源中，然后陈化；

优选地，滴加速度为2s/滴，搅拌速度为500-700r/min；

更优选地，将钛源滴加到所述掺杂源之后，进行陈化之前，所述湿凝胶制作步骤包括：进行超声处理；

或者，所述干凝胶制作步骤包括：

将所述湿凝胶通过加热干燥，以及在随后可选地进行的粉碎处理；

优选地，加热所述湿凝胶的温度为200～260℃。

8.根据权利要求6或7所述的二氧化钛材料的制备方法，其特征在于，煅烧所述凝胶的温度为460～480℃。

9.一种二氧化钛材料，其特征在于，所述二氧化钛材料是纳米粉末；

所述二氧化钛材料包括二氧化钛、过渡金属元素以及稀土元素，所述过渡金属元素和所述稀土元素通过共掺杂的形式与所述二氧化钛复合，所述过渡金属元素包括钴，所述稀土元素包括铈、钐和镧；

以元素的摩尔比计，Co:Ce:La:Sm:Ti的比值如下；

(0.003～0.01):(0.002～0.012):(0.002～0.012):(0.001～0.01):(2.5～2.8)。

10.根据权利要求9所述的二氧化钛材料，其特征在于，所述二氧化钛材料的吸收波长可达到550nm。