[发明专利]一种含氧空位的多孔二氧化钛材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔二氧化钛材料的制备方法，包括以下步骤：

1) 将氟化锂和浓度为6~12 mol/L的盐酸混合，氟化锂和盐酸的混合液中的氟化锂的浓度为1~3 mol/L，加入Ti基MAX母体材料，30℃~50℃恒温反应1~3天，反应结束后用水离心洗涤多次至pH为5~6，经过超声剥离分层和离心分离获得Ti基MXene纳米片的水分散液，其中超声剥离分层的超声功率为40~100 W，超声时间为10~60 min，最后离心分离的转速为2000~3500 rpm，离心时间为10~30 min，上层分散液即为Ti基MXene纳米片的水分散液；

2) 调节Ti基MXene纳米片的水分散液的质量浓度为0.1~2 mg/mL，调节pH值至5~9，震荡使分散液混合均匀，通入氧化性气体笑气或氧气一段时间后密封；

3) 使用γ射线或者电子束对步骤2）密封的分散液进行辐照，辐照的剂量率为10~500Gy/min，吸收剂量为100~600 kGy；

4) 将步骤3)辐照后的产物清洗多次，分散在水中，冷冻干燥后得到层片状含氧空位的多孔二氧化钛材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述Ti基MAX母体材料选自下列物质中的一种：Ti₃AlC₂、Ti₃AlCN、Ti₂AlC，对应得到的Ti基MXene纳米片分别为Ti₃C₂T_x、Ti₃CNT_x、Ti₂CT_x，其中T表示连接在Ti原子上的表面基团，包括下列基团中的一种或多种：O、OH、Cl或F，x为表面基团的数量。

3.权利要求1或2所述的制备方法得到的多孔二氧化钛材料。

4.权利要求3所述多孔二氧化钛材料作为光催化剂在光催化还原反应中的应用。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述光催化还原反应是光催化还原六价铬的反应，将所述多孔二氧化钛材料加入到含六价铬的水溶液中，以柠檬酸作为牺牲剂，先在一定温度下于光催化反应的暗箱中搅拌一段时间，达到吸附平衡后，在光照条件下实现六价铬的光催化还原。