[发明专利]一种氮掺杂TiO2-C材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种制备氮掺杂TiO₂-C材料的方法，其特征在于，采用溶胶凝胶法，以氮化碳作为模板剂、碳源和氮源；

所述方法至少包括如下步骤：

a)向含有氮化碳纳米片的体系中，加入结构导向剂和水，-10℃～5℃条件下加入钛源，搅拌后分离出固相并烘干，得到前驱体；

b)将步骤a)所得前驱体置于氮气气氛中，于600℃～900℃下焙烧不少于1小时，即得所述氮掺杂TiO₂-C材料；

其中，所述结构导向剂选自苯基链烷醇中的至少一种；

所述氮掺杂TiO₂-C材料的化学组成为：

(TiO₂)_xC_yN_z

其中，x代表每单位质量氮掺杂TiO₂-C材料中TiO₂的质量分数，x＝0.10～0.80；

y代表每单位质量氮掺杂TiO₂-C材料中C的质量分数，y＝0.08～0.35；

z代表单位质量氮掺杂TiO₂-C材料中N的质量分数，z＝0.12～0.55。

2.根据权利要求1所述的制备氮掺杂TiO₂-C材料的方法，其特征在于，所述氮掺杂TiO₂-C材料的形貌为纳米片。

3.根据权利要求2所述的制备氮掺杂TiO₂-C材料的方法，其特征在于，所述纳米片的厚度为1.0nm～10.0nm。

4.根据权利要求2所述的制备氮掺杂TiO₂-C材料的方法，其特征在于，所述纳米片的厚度为1.5nm～3.0nm。

5.根据权利要求1所述的制备氮掺杂TiO₂-C材料的方法，其特征在于，步骤a)中所述氮化碳纳米片与结构导向剂、水、钛源的摩尔比例为：

C₃N₄纳米片：结构导向剂：水：钛源＝1～20：5～20：1～20：1～10。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述结构导向剂选自苯基链烷醇中的至少一种；所述钛源选自烷氧基有机钛中的至少一种。

7.一种由硝基化合物还原制备胺类化合物的方法，其特征在于，向含有硝基化合物和催化剂的体系中加入还原剂，在10～40℃下反应后，分离出催化剂，即可得到胺类化合物；

所述催化剂选自权利要求1至6任一项方法制备得到的氮掺杂TiO₂-C材料中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述含有硝基化合物和催化剂的体系中通过将催化剂加入含有硝基化合物的水溶液中经超声分散后得到；

所述还原剂为碱金属硼氢化物。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述还原剂为硼氢化钠和/或硼氢化钾。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述硝基化合物为含硝基芳香化合物，所述胺类化合物为芳胺化合物。