[发明专利]一种中空介孔核壳结构二氧化钛包覆石墨相氮化碳复合光催化剂的制备方法及其应用

摘要

一种中空介孔核壳结构二氧化钛包覆石墨相氮化碳复合光催化剂的制备方法及其应用。本发明涉及一种中空介孔核壳结构二氧化钛包覆石墨相氮化碳复合光催化剂的制备方法及其应用。本发明是为了解决现有方法合成的复合光催化剂形貌不均一，且g‑C3N4与TiO2界面之间相互作用力较弱的问题。方法：以SiO2纳米球为模板，钛酸四丁酯(TBOT)在氨水条件下经过缓慢水解作用，再通过煅烧将TiO2均匀包覆在SiO2纳米球外部。然后在氮气氛围下将不同含量的单氰胺在SiO2@TiO2外部原位煅烧生长，最后，利用NH4HF2将SiO2模板刻蚀。中空介孔核壳结构二氧化钛包覆石墨相氮化碳复合光催化剂用于深度净化有机污染水体。

主权项

一种中空介孔核壳结构二氧化钛包覆石墨相氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在于中空介孔核壳结构二氧化钛包覆石墨相氮化碳复合光催化剂的制备方法具体是按以下步骤进行的：一、将SiO2粉末分散在混合溶液中，得到反应体系，超声分散15min后将钛酸四丁酯加入到反应体系中，得到悬浮液，将悬浮液在温度为45℃的水浴条件下搅拌12h，离心分离，洗涤干燥得到白色固体，将白色固体在温度为550℃的条件下煅烧1h，得到SiO2@TiO2；所述混合溶液为无水乙醇与NH3·H2O的混合液，其中NH3·H2O的重量百分比为25％～28％；所述SiO2粉末的质量与混合溶液的体积比为0.15g:200mL；所述SiO2粉末的质量与钛酸四丁酯的体积比为1g:1mL；二、将SiO2@TiO2分散在去离子水中，超声分散15min，再向其中加入单氰胺50％水溶液，在55℃的水浴条件下搅拌3h后，冻干12h，得到白色粉末；所述SiO2@TiO2的质量与去离子水的体积比为0.1g:2mL；所述SiO2@TiO2的质量与单氰胺50％水溶液的体积比为0.1g:(0.5～2)mL；三、将白色粉末研磨后置于坩埚中，在氮气保护的氛围下，以2.5℃/min的速率将温度从室温升温至550℃，在温度为550℃的条件下煅烧1h，得到淡黄色固体，研磨后加入到浓度为0.1mol/L的NH4HF2溶液中搅拌30min，洗涤干燥，得到中空介孔核壳结构TiO2@g‑C3N4复合光催化剂。