[发明专利]一种具有氧空位的(001)晶面氟硼共掺杂TiO2纳米片的制备方法及用途

摘要

本发明涉及纳米材料领域,具体是涉及一种具有氧空位的(001)晶面氟硼共掺杂TiO2纳米片、制备方法及用途。具有氧空位的(001)晶面氟硼共掺杂TiO2纳米片，为锐钛矿相结构，氟和硼掺入晶格中，且暴露的晶面为(001)晶面，其呈片状形貌，纳米片的厚度为1～100nm，构筑单元纳米片的边缘呈圆滑过渡。与纯锐钛矿相TiO2纳米颗粒相比，本发明的具有氧空位的(001)晶面氟硼共掺杂TiO2纳米片，对可见光的吸收率明显提高，且具有明显的红移现象，提高了光生电子‑空穴的迁移效率，且(001)高活性晶面的大量暴露，氧空位在提升其催化活性方面也起到重要作用，从而使其光催化性能得到了显著增强。具有氧空位的(001)晶面氟硼共掺杂TiO2纳米片可在光催化环境治理方面具有很好的应用前景，例如作为光催化剂用于水的净化等。

主权项

1.一种具有氧空位的(001)晶面氟硼共掺杂TiO2纳米片，为锐钛矿相结构，氟和硼掺入晶格中，其呈片状形貌，纳米片的厚度为1～100nm，构筑单元纳米片的边缘呈圆滑过渡；所述氟硼共掺杂TiO2纳米片的制备方法，包括以钛源制备锐钛矿相TiO2悬浊液的方法，并通过该锐钛矿相TiO2悬浊液与氟、硼源发生水热反应以制备氟硼共掺杂TiO2纳米片，反应体系中TiCl3、HF、H3BO3的体积比为1：0～1：0～1；所述钛源为TiCl3，该锐钛矿相TiO2悬浊液的制备方法为：量取20～35ml乙醇溶液为前驱液，缓慢加入1～2ml的15wt％TiCl3溶液，搅拌均匀形成悬浊液；所述水热反应所采用的氟源为30‑35wt％的HF溶液、硼源为35‑40wt％的H3BO3溶液，该水热反应的步骤为：将上述30‑35wt％的HF溶液、35‑40wt％的H3BO3溶液混合，搅拌均匀，加入混合液重量1‑1.5％的羧甲基纤维素钠，600‑1000转/分搅拌13‑20分钟，升高温度为60‑70℃，加入羧甲基纤维素钠重量30‑40％的微晶纤维素，磁力搅拌4‑7分钟，与上述悬浊液混合，置于反应设备中，放进鼓风干燥箱内开始反应，反应温度为160～250℃，反应时间为3～4小时。