[发明专利]一种复合纳米结构二氧化钛光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种复合纳米结构二氧化钛光催化剂及其制备方法，它是锐钛矿相二氧化钛量子点自组装生长在金红石相二氧化钛一维纳米棒表面，形成锐钛矿(112)晶面与金红石相(110)晶面相接触的异质结界面，构成复合纳米结构二氧化钛光催化剂；制备方法是采用水热法，以盐酸、去离子水、无水乙醇和钛酸丁酯为原料，在不同酸性和温度条件下制备了锐钛矿相二氧化钛量子点和金红石相二氧化钛一维纳米棒及其不同比例的混合。通过调控制备条件实现了锐钛矿相二氧化钛量子点在一维金红石二氧化钛纳米棒{110}的表面自组装生长，大幅提高二氧化钛催化剂光催化分解水制取氢气的性能，优于商用光催化P25的产氢性能。本发明制备方法简单，制备条件可控，生产成本低，绿色环保。

主权项

1.一种复合纳米结构二氧化钛光催化剂，其特征在于：锐钛矿相二氧化钛量子点自组装生长在金红石相二氧化钛一维纳米棒表面，形成锐钛矿(112)晶面与金红石相(110)晶面相接触的异质结界面，其中锐钛矿在复合相中质量占比为12％；所述催化剂的具体制备步骤如下：1)配置前驱体溶液，其组分为：浓度为37％的浓盐酸13mL、去离子水135mL，浓度为98％的钛酸丁酯10mL，相应溶液pH值为0.41；2)将盐酸和水搅拌均匀后，滴加10mL钛酸丁酯并充分搅拌，将搅拌均匀的前驱体溶液倒入反应釜中，180℃水热反应12hrs；3)待反应釜自然冷却到室温后，将样品取出，清洗粉末至中性，烘干，研磨，即得到二氧化钛粉末光催化剂。