[发明专利]一种基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法

权利要求书

1.一种基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，将由小颗粒有序堆聚而成的二氧化钛微米级团聚体，与固态掺杂剂均匀混合后，共同置于相对封闭的容器中，并在惰性气氛或空气气氛中进行热处理，得到宽光谱强吸收的有序团聚二氧化钛。

2.按照权利要求1所述的基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，二氧化钛微米级团聚体由水解法、水热法、固相反应法或拓扑相变法制备。

3.按照权利要求1所述的基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，二氧化钛微米级团聚体为尺寸在200nm～50μm的颗粒，其由小尺寸的颗粒、纳米棒、纳米片有序堆聚而成；其中，小尺寸的颗粒的直径分布范围是1～50nm，纳米棒的尺寸分布范围是：直径1～50nm、长度20～2000nm，纳米片的尺寸分布范围是：厚度1～50nm、直径5～50nm。

4.按照权利要求1所述的基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，二氧化钛微纳米颗粒采用锐钛矿型、金红石型或板钛矿型的二氧化钛。

5.按照权利要求1所述的基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，二氧化钛微米级团聚体和固态掺杂剂同时处于半封闭容器中，所谓的半封闭容器包括但不限于加盖的石英、刚玉或陶瓷舟，大小嵌套的石英、刚玉或陶瓷舟，以及一端开孔的石英管、刚玉管或玻璃管。

6.按照权利要求1所述的基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，热处理的惰性气氛包括但不限于氩气或氮气。

7.按照权利要求1所述的基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，固态掺杂剂为能够释放还原性气氛的有机物，固态掺杂剂包括尿素、硫脲、三聚氰胺、三聚氰酸、三聚硫氰酸、次亚磷酸钠、硫化铵、硫化氢铵、硫粉、磷粉、肼、硼氢化钠、肼硼烷和氨硼烷之一种或两种以上。

8.按照权利要求1所述的基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，热处理温度为100～1000℃之间，热处理时间为1min～10h。

9.按照权利要求1所述的基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，二氧化钛微米级团聚体与固态掺杂剂的质量比例为1：0.1～10。

10.按照权利要求1至9之一所述的基于小颗粒有序团聚制备宽光谱强吸收二氧化钛的方法，其特征在于，宽光谱强吸收的有序团聚二氧化钛性能参数如下：锐钛矿和金红石型二氧化钛的吸收边扩展至700nm以上，板钛矿型的二氧化钛吸收边扩展到了600nm以上。