[发明专利]一种铁离子掺杂二氧化钛纳米材料的制备方法

权利要求书

1.铁离子掺杂二氧化钛米材料在可见光下实现光能向化学能的转变，并以还原能的形式储存在还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸NADH中的应用，其特征在于，所述铁离子掺杂二氧化钛纳米材料采用以下方法制备得到：

将两性离子短肽溶于水中，振荡使其溶解，调节pH，室温下静置使其自组装，得到两性离子短肽自组装溶液；

将含有Fe³⁺的化合物、结构导向剂加入到两性离子短肽的自组装溶液中，振荡混匀，然后加入二氧化钛前驱体，振荡混匀，室温静置一定时间，使其反应，其中，Fe³⁺的浓度为0.1-5mM；

将反应产物离心，将离心所得固体在马弗炉中煅烧，得到铁离子掺杂二氧化钛纳米材料；

其中，所述两性离子短肽由5-8个氨基酸残基组成，一端含有阴离子氨基酸残基，选自天冬氨酸和谷氨酸中的至少一种，另一端含有阳离子氨基酸残基，选自赖氨酸、精氨酸和组氨酸中的至少一种，中间由疏水氨基酸残基连接，选自甘氨酸、亮氨酸和异亮氨酸中的至少一种，两性离子短肽在水溶液中形成规整的自组装结构，且通过pH值的变化调节两性离子短肽的组装体形态及组装体表面带电性质，进而通过同一短肽组装体模板实现金属离子沉积和二氧化钛催化矿化的双重功能；

所述结构导向剂为甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：两性离子短肽溶液中肽的摩尔浓度为1-8mM，溶液pH值为7-10。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述含有Fe³⁺的化合物为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述二氧化钛前驱体为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛中的一种，溶液中二氧化钛前驱体的摩尔浓度为1-50mM。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：溶液中结构导向剂的摩尔浓度为0.01-0.1mM。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：二氧化钛前驱体、含Fe³⁺化合物、结构导向剂在两性离子短肽溶液中的反应时间为24-96小时。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述煅烧反应温度为350-500℃，煅烧时间为4～24小时。