[发明专利]一种缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种缺陷型二氧化钛管‑氧化镍复合材料及其制备方法和应用，属于催化剂制备技术领域。所述缺陷型二氧化钛管‑氧化镍复合材料制备方法包括：S1、将硫酸氧钛、乙醚、丙三醇和乙醇混合均匀后进行溶剂热反应得中间体，纯化待用；S2、将步骤S1制得的块状固体进行高温焙烧得二氧化钛管；S3、将二氧化钛管、水和镍盐搅拌混合后纯化得绿色固体；S4、将S3得到的绿色固体高温焙烧即得二氧化钛管‑氧化镍复合材料。本发明制得的二氧化钛管‑氧化镍复合可见光催化剂，拓展了可见光的光响应，同时其稳定性好，不发生团聚，光催化活性高，可以应用于能源公司、城市污水、工业废水等水处理领域，具有良好实际应用之价值。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

环境污染和能源危机是世界的两个困扰人类的主要问题。由于化石燃料消耗巨大，一系列环境污染化石燃料燃烧引起的问题备受关注，探索新的替代清洁能源刻不容缓，例如氢能。近年来，光催化制氢已成为一个有前途的前景，可以实现从太阳能到氢能的能量转换。然而这需要光催化剂，而当今的光催化剂的转化效率并不理想。因此，寻找高效率、环保的新催化剂的研究开发日显迫切。

二氧化钛是目前广泛使用的光催化剂，不过单一的二氧化钛光催化剂由于存在能源转化效率低、容易发生团聚和运行费用高等缺点，难以在现实中应用。为克服上述困难传统方法是将二氧化钛与其他半导体氧化物进行复合，使其吸收波长增加。复合光催化剂在有效利用太阳光能、显著提高氧化能力上，显示出极大的优越性，许多半导体氧化物如氧化钴、氧化钨、氧化铜等，被广泛用于制备复合光催化剂体系。然而，发明人发现，由于复合光催化剂存在两种组分结合不牢靠，分布不均匀，复合光催化剂的稳定性等不利因素。因此，亟待构筑新型复合光催化剂能够有效解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料及其制备方法和应用。经试验验证，本发明制得的缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料拓展了可见光的光响应；同时该复合材料稳定性好，完全由光催化活性组分构成，因而不会影响光催化效果，且不发生团聚，光催化活性高，具有良好的实际应用之前景。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：

本发明的第一个方面，提供一种缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料的制备方法，所述方法包括：

S1、将硫酸氧钛、乙醚、丙三醇和乙醇混合均匀后进行溶剂热反应得中间体，纯化待用；

S2、将步骤S1制得的块状固体进行高温焙烧得二氧化钛管；

S3、将二氧化钛管、水和镍盐搅拌混合后纯化得绿色固体；

S4、将S3得到的绿色固体高温焙烧即得二氧化钛管-氧化镍复合材料。

本发明的第二个方面，提供上述制备方法得到的缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料。

本发明的第三个方面，提供上述缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料在作为可见光催化剂中的应用。

本发明的第四个方面，提供一种可见光催化剂，所述可见光催化剂包含上述缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料。

本发明的第五个方面，提供上述缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料和/或可见光催化剂在光降解有机污染物中的应用。

本发明的第六个方面，提供一种含有机污染物的水体处理方法，所述方法包括向水体中投加上述缺陷型二氧化钛管-氧化镍复合材料和/或可见光催化剂进行光催化降解。

所述水体包括但不限于城市污水和工业废水；