[发明专利]具有可见光催化效应的氧化钛微纳管及其制备方法

权利要求书

1.一种具有可见光催化效应的氧化钛微纳管，基本组成为氧化钛，其特征在于：

所述氧化钛中原位掺杂有硫酸根，所述原位掺杂有硫酸根的氧化钛为管状，所述管状原位掺杂有硫酸根的氧化钛的管壁上附有纳米片，所述纳米片由纳米颗粒组成，所述纳米颗粒之间为纳米介孔；

所述管状原位掺杂有硫酸根的氧化钛的管长为2～10μm、管内直径为400～700nm、管壁厚为400～500nm，管比表面积为≤140.3m²/g；

所述纳米片的片长为300～400nm、片高为250～350nm、片厚为20～40nm；

所述纳米颗粒的粒径为15～25nm；

所述纳米介孔的孔直径为10～20nm。

2.根据权利要求1所述的具有可见光催化效应的氧化钛微纳管，其特征是纳米片为扇形。

3.根据权利要求1所述的具有可见光催化效应的氧化钛微纳管，其特征是纳米片由单层或双层纳米颗粒组成。

4.根据权利要求1所述的具有可见光催化效应的氧化钛微纳管，其特征是纳米颗粒为截角八面体。

5.一种权利要求1所述具有可见光催化效应的氧化钛微纳管的制备方法，包括水热法，其特征在于完成步骤如下：

步骤1，先将水合硫酸氧钛、甲醇和甘油按照摩尔比为1∶15～20∶60～80的比例混合后搅拌1～5min，得到混合液，再向混合液中加入乙醚后搅拌1～5min，其中，乙醚与混合液中的水合硫酸氧钛之间的摩尔比为7～10∶1，得到前驱体溶液；

步骤2，先将前驱体溶液置于密闭状态，于105～115℃下反应16～40h后冷却至室温，得到凝胶状物，再向凝胶状物中加入乙醇后搅拌1～2min，其中，乙醇与凝胶状物中的水合硫酸氧钛之间的摩尔比为20～30∶1，得到凝胶混合物，然后，对凝胶混合物进行超声、离心、洗涤和干燥的处理，得到中间产物；

步骤3，将中间产物置于450～550℃下退火至少2h，制得具有可见光催化效应的氧化钛微纳管。

6.根据权利要求5所述的具有可见光催化效应的氧化钛微纳管的制备方法，其特征是超声处理的时间为2～5min。

7.根据权利要求5所述的具有可见光催化效应的氧化钛微纳管的制备方法，其特征是离心处理的转速为3500～4500r/min，时间为1～3min。

8.根据权利要求5所述的具有可见光催化效应的氧化钛微纳管的制备方法，其特征是洗涤处理为使用乙醇清洗3～5次。

9.根据权利要求5所述的具有可见光催化效应的氧化钛微纳管的制备方法，其特征是干燥处理为于75～85℃下干燥2h。

10.根据权利要求5所述的具有可见光催化效应的氧化钛微纳管的制备方法，其特征是升温至450～550℃的时间为1h。