[发明专利]一种三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂

摘要

一种三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂，采用水热反应法，先制备出二氧化钛纳米片，然后使用硼氢化钠对其进行还原，得到三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂。本发明采用硼氢化钠，使得二氧化钛纳米片上的部分Ti⁴⁺被还原成Ti³⁺而达到自掺杂的目的，通过控制还原剂硼氢化钠的用量来控制二氧化钛纳米片中Ti⁴⁺与Ti³⁺的比例，得到具有优异光催化性能的光催化材料。该光催化材料相较于现有二氧化钛材料，具有优异的光催化性能，在光催化处理有机污染物领域具有很好的应用前景。

主权项

一种三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂，其特征在于：所述的催化剂的制备包括如下步骤：（1）二氧化钛纳米片的合成在钛酸四异丙酯中缓慢滴加氢氟酸，滴加完毕后，再在200℃下反应24 h后自然冷却到室温，反应产物经抽滤，并使用0.1M的NaOH溶液冲洗5次，然后用离子水清洗至pH为7，真空干燥过夜，制得二氧化钛纳米片；其中氢氟酸质量浓度为47%，钛酸四异丙酯与氢氟酸的体积比为20：3；（2）三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂的制备将步骤（1）中制得的二氧化钛纳米片与硼氢化钠按照摩尔比1：1到8：1的量加入到去离子水中，将上述的反应混合物搅拌均匀，并在180℃加热反应12h后自然冷却，再将其转移到0.1M的盐酸溶液中，搅拌处理10‑15h后进行离心分离，所得到的滤饼用去离子水洗涤到PH为7，再经60℃真空干燥处理，制得三价钛离子自掺杂二氧化钛纳米片催化剂。