[发明专利]一种铁掺杂并具{001}暴露面的锐钛矿二氧化钛微球制备方法

摘要

一种铁掺杂并具{001}暴露面的锐钛矿二氧化钛微球制备方法，属于锐钛矿二氧化钛微球制备方法。其步骤包括：配置稀氢氟酸溶液；将二氧化钛和稀氢氟酸按(0.2～1.5g)：41ml比例混合后，于150～220℃加热2～12h，冷却后离心得前驱体清液；将前驱体清液、去离子水和双氧水按(2～10ml)：21ml：3ml比例混合，按氟化铁：前驱体清液比例为(0～3mg)：1ml加入氟化铁，混合后在150～220℃加热2～12h，冷却后抽滤、清洗得黄褐色沉淀，干燥后得最终产物。本发明方法体系简单、不引入新的阴离子；制备的微球由规整单晶镶嵌形成、兼具{001}暴露面和铁掺杂改性，在环境与能源领域具有重要应用。

主权项

一种铁掺杂并具{001}暴露面的锐钛矿二氧化钛微球制备方法，其特征是：二氧化钛微球制备方法包括以下步骤：步骤(1)将质量浓度为40％的氢氟酸和去离子水按1:40的体积比混合，得稀酸溶液；步骤(2)将二氧化钛粉末和步骤(1)所配置的稀酸溶液按(0.2～1.5g)：41ml的比例混合均匀后，放入反应釜中于150～220℃加热2～12h，冷却后离心得到前驱体清液；步骤(3)将步骤(2)所得的前驱体清液、去离子水、质量浓度为30％的双氧水以(2～10ml)：21ml：3ml比例混合，并按氟化铁：前驱体清液为(0～3mg)：1ml的比例加入氟化铁，混合均匀后置于反应釜中在150～220℃加热2～12h，冷却后抽滤、去离子水清洗得到黄褐色沉淀，干燥后得到铁掺杂并具{001}暴露面的锐钛矿二氧化钛微球；所述步骤(2)中的二氧化钛晶型为锐钛矿、金红石、板钛矿、无定型中的任意一种；所述步骤(2)中的二氧化钛比例0.2～1.5g为最优范围，但并不局限于该范围，小于0.2g或大于1.5g也可制备出铁掺杂并具{001}暴露面的锐钛矿二氧化钛微球；所述步骤(2)中的加热温度150～220℃为最优范围，但并不局限于该范围，大于220℃的温度也可制备出铁掺杂并具{001}暴露面的锐钛矿二氧化钛微球；所述步骤(2)中的加热时间2～12h为最优范围，但并不局限于该范围，大于12h的时间也可制备出铁掺杂并具{001}暴露面的锐钛矿二氧化钛微球；所述步骤(3)中的加热温度150～220℃为最优范围，但并不局限于该范围，大于220℃的温度也可制备出铁掺杂并具{001}暴露面的锐钛矿二氧化钛微球；所述步骤(3)中的加热时间2～12h为最优范围，但并不局限于该范围，大于12h的时间也可制备出铁掺杂并具{001}暴露面的锐钛矿二氧化钛微球。