[发明专利]一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂，其特征在于为碳量子点、氮化碳和二氧化钛复合型光催化剂，所述的碳量子点、氮化碳和二氧化钛的重量百分含量为：碳量子点0.01~0.02％，氮化碳39.44~70.73%，二氧化钛29.25~60.55%。

2.一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）制备二维片状结构的二氧化钛纳米片

     a 将浓盐酸和钛酸异丙酯于烧瓶中混合，搅拌15-20min得到澄清的黄色溶液；

     b配置P₁₂₃和无水乙醇混合液，将该混合液加入步骤a）得到的澄清的黄色溶液中，搅拌28-32min，得到混合溶液；

     c 将步骤b）中的混合溶液和乙二醇混合，搅拌均匀后，放入高压反应釜中；

     d将步骤c）的高压反应釜置于鼓风干燥箱中在120℃放置20h， 反应釜中的反应物用无水乙醇洗涤3~5次，放入真空干燥箱78-82℃，2.5-3.5h烘干，得到初步的固体产物；

e）将初步得到的固体产物在500~550℃的管式炉焙烧2h，然后自然降温至室温，得到白色二维片状结构的二氧化碳纳米片；

2）用水稀释10g/L的碳量子点得到10~20mg/L的碳量子点溶液；

3）取步骤1）的二维片状结构的二氧化钛纳米片和三聚氰胺以质量比为1：1~10溶于水中得到混合液，将混合液和10~20mg/L的碳量子点溶液以3~4:1的体积比混合，在60~70℃搅拌5-7h；

     4）将步骤3）得到的溶液置于旋蒸仪中，80~83℃旋蒸，然后放入鼓风干燥箱中在100℃下烘10-15h，得到白色粉末；

5）刮下步骤4）中干燥后的白色粉末，置于石英坩埚中，压实，放入管式炉，通空气流量为10~15 ml/min，550℃，焙烧10~30min，自然降至室温，得到土黄色的一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂，其中二氧化钛的含量为29.25~60.55%。

3.   根据权利要求2所述的一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中浓盐酸和钛酸异丙酯的体积比为1:3~4。

4.根据权利要求2所述的一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中P₁₂₃和无水乙醇的质量比为1:14~16。

5.根据权利要求2所述的一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中的步骤b）的混合溶液和乙二醇体积比为1:8~10。

6.根据权利要求2所述的一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于步骤3）中所述的二维片状结构的二氧化碳纳米片和三聚氰胺的投料质量比为1:1~10。

7.根据权利要求2所述的一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于步骤3）中所述的二维片状结构的二氧化碳纳米片和三聚氰胺混合液与10~20mg/L的碳量子点溶液体积比为3~4：1，搅拌时间为6h。

8.根据权利要求2所述的一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于步骤4）中放入鼓风干燥箱干燥时间为12h。

9.一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂在有机废水处理以及光解水产氢中的应用。