[发明专利]一种复合型光催化剂及其制备方法、装置、空气净化方法

权利要求书

1.一种用于空气净化的二氧化钛纳米管复合型光催化剂，其特征在于，包括掺杂了金属钼的二氧化钛纳米管，以及形成于该二氧化钛纳米管表面的三硫化二锑；所述三硫化二锑与所述掺杂了金属钼的二氧化钛纳米管之间构建有同型异质结；

并且，该用于空气净化的二氧化钛纳米管复合型光催化剂的制备方法包括：

（1）将铂片作为阴极，钛片作为阳极，在含氟电解液中进行阳极氧化，将阳极氧化后的材料进行煅烧，然后转入混合溶液中，在水热条件下掺杂金属离子，得到金属钼掺杂的二氧化钛纳米管；所述混合溶液为溶解有钼盐的碱性水溶液；

（2）将含锑的三卤化物溶解到非质子极性溶剂中，再加入含硫化合物得到前驱体溶液，采用旋涂法将所述前驱体溶液涂覆在所述金属钼掺杂的二氧化钛纳米管表面，最后进行煅烧即可得到三硫化二锑/金属钼掺杂的二氧化钛纳米管的复合型光催化剂；

其中，步骤（1）中煅烧温度为 300-750 ℃，煅烧时间为 1.5 -3 h；步骤（1）中在水热条件下掺杂金属离子为在160-200 ℃下，水热反应8-12小时；步骤（2）中煅烧具体为在管式炉通入氮气隔绝空气，煅烧温度为250-350 ℃，煅烧时间为25-40min。

2.如权利要求1所述用于空气净化的二氧化钛纳米管复合型光催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）将铂片作为阴极，钛片作为阳极，在含氟电解液中进行阳极氧化，将阳极氧化后的材料进行煅烧，然后转入混合溶液中，在水热条件下掺杂金属离子，得到金属钼掺杂的二氧化钛纳米管；所述混合溶液为溶解有钼盐的碱性水溶液；

（2）将含锑的三卤化物溶解到非质子极性溶剂中，再加入含硫化合物得到前驱体溶液，采用旋涂法将所述前驱体溶液涂覆在所述金属钼掺杂的二氧化钛纳米管表面，最后进行煅烧即可得到三硫化二锑/金属钼掺杂的二氧化钛纳米管的复合型光催化剂；

其中，步骤（1）中煅烧温度为 300-750 ℃，煅烧时间为 1.5 -3 h；步骤（1）中在水热条件下掺杂金属离子为在160-200 ℃下，水热反应8-12小时；步骤（2）中煅烧具体为在管式炉通入氮气隔绝空气，煅烧温度为250-350 ℃，煅烧时间为25-40min。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钼盐为钼酸钠或钼酸铵；所述碱性水溶液为溶解了盐酸合羟胺和硫化钠的水溶液、碳酸氢钠溶液或醋酸钠溶液；所述含锑的三卤化物为SbCl₃、SbF₃或SbBr₃。

4. 如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中钼盐的物质的量为0.25 mmol-0.5 mmol。

5. 如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述含氟电解液包括甘油、氟化铵和去离子水，其中，甘油和去离子水体积比为（ 6-15）：1，所述氟化铵的质量为0.4-0.75 g，阳极氧化施加的电压为 30-60 V，阳极氧化时间为1.5 h- 4 h。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述非质子极性溶剂为N，N二甲基甲酰胺或二甲基亚砜、四氢呋喃；所述含硫化合物为硫脲、硫代乙酰胺、谷胱甘肽或硫化钠。