[发明专利]一种氮化钛包覆二氧化钛纳米材料的制备方法

说明书

本发明提供一种氮化钛包覆二氧化钛纳米材料的制备方法，所述氮化钛包覆二氧化钛纳米材料的制备方法包括以下步骤：将氮化碳‑二氧化钛纳米复合材料与氮源溶液混合，分散后得到溶胶混合物；将所述溶胶混合物干燥后得到干凝胶混合物；将所述干凝胶混合物在惰性气体保护下，进行退火处理，得到所述氮化钛包覆二氧化钛纳米材料。本发明以氮化碳‑二氧化钛纳米复合材料为原料，与氮源溶液混合重新分散成溶胶后，经过干燥，烧结获得的氮化钛包覆二氧化钛纳米材料，在原有的氮化碳‑二氧化钛纳米复合材料进一步引入氮化钛包覆层，不仅将光吸收范围扩大到了可见光区域，其制备方法简单，减少了工艺化成本。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，具体涉及一种氮化钛包覆二氧化钛纳米材料的制备方法。

背景技术

纳米二氧化钛最为研究最为广泛的纳米材料之一，被广泛的应用于光催化领域，其主要是利用在紫外吸收区域对紫外光的吸收，进行光催化反应。

但是，目前的纳米二氧化钛材料其紫外光谱相应，只限于紫外光谱段，吸收光区较窄，以致于只能在紫外光条件这种非常苛刻的条件进行使用，使其应用受到限制。

发明内容

本发明提供一种氮化钛包覆二氧化钛纳米材料的制备方法，旨在获得在较大波段区域具有光吸收的二氧化钛类材料。

为达到此目的，本发明提供一种氮化钛包覆二氧化钛纳米材料的制备方法，所述氮化钛包覆二氧化钛纳米材料的制备方法包括以下步骤：

将氮化碳-二氧化钛纳米复合材料与氮源溶液混合，分散后得到溶胶混合物；

将所述溶胶混合物干燥后得到干凝胶混合物；

将所述干凝胶混合物在惰性气体保护下，进行退火处理，得到所述氮化钛包覆二氧化钛纳米材料。

可选地，所述将氮化碳-二氧化钛纳米复合材料与氮源溶液混合，分散后得到溶胶混合物的步骤包括以下步骤：

将钛源分散液与沉淀剂分散液混合，反应后，得到复合材料溶胶，其中，所述钛源分散液包括钛源、含碳的第一表面活性剂和第一溶剂，所述沉淀剂分散液包括含氮的沉淀剂、含碳的第二表面活性剂和第二溶剂；

将所述复合材料溶胶干燥后得到复合材料干凝胶；

将所述复合材料干凝胶在有氧环境进行退火处理，得到所述氮化碳-二氧化钛纳米复合材料；

将所述氮化碳-二氧化钛纳米复合材料与所述氮源溶液进行超声分散，得到所述溶胶混合物。

可选地，所述氮源溶液中，所述氮源包括氨水、三聚氰胺和二氰二胺中的至少一种；和/或，

所述氮源溶液中，所述氮源的质量百分比为2％～10％；和/或，

所述氮化碳-二氧化钛纳米复合材料与所述氮源的质量比为1:(1～3)。

可选地，所述钛源包括氯化钛、钛酸铁、硫酸氧钛和钛酸四丁酯的至少一种；和/或，

所述第一表面活性剂包括质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、柠檬酸、乙二酸、L-半胱氨酸、乙二胺四乙酸二钠、月桂酰基谷氨酸、十八烷基硫酸钠及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的至少一种；和/或，

所述第一溶剂包括水、环己烷、乙醇和丙酮中的至少一种；和/或，

所述沉淀剂包括氨水和尿素中的至少一种；和/或，