[发明专利]一种负载金属铂的镂空状二氧化钛及其制备方法

说明书

本发明提供了一种负载金属铂的镂空状二氧化钛的制备方法，包括如下步骤：(1)将有机钛盐溶液与碳源溶液混合，获得第一混合液；(2)在所述第一混合液中加入稳定剂，获得第二混合液；(3)向所述第二混合液中滴加氯铂酸溶液，获得第三混合液；(4)将所述第三混合液进行水热反应，得到沉淀物；(5)将所述沉淀物经高温煅烧以除去碳源，得到所述负载金属铂的镂空状二氧化钛。本发明还提供一种由上述方法制备的负载金属铂的镂空状二氧化钛。

技术领域

本发明涉及一种光催化剂技术领域，尤其涉及一种负载金属铂的镂空状二氧化钛及其制备方法。

背景技术

二氧化钛(TiO₂)成本低、易制备、化学稳定性好、物理性能优异，在光催化、染料敏化太阳电池、生物医药等领域具有优异性能，是材料科学领域重点研究的化合物之一。二氧化钛是光催化领域的首选材料，在紫外光照射下，二氧化钛的电子会由价带跃迁到导带，产生具有氧化还原能力的电子和空穴，并与吸附在二氧化钛表面的有机物发生反应。与其他结构相比，镂空状二氧化钛空心结构具有大比表面积、机械强度较高、不易发生光腐蚀、耐酸碱性好、生物相容性好、功能可调等优势，近年来，大量研究证明它在光催化，物质转运，锂离子电池及生物传感器等方面具有巨大的开发潜力和应用前景。因此，制备镂空状二氧化钛空心结构，调控其粒度、晶型、纯度是进一步提升光催化性能的关键。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种负载金属铂的镂空状二氧化钛及其制备方法，能够有效提升二氧化钛的光催化性能。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种技术方案为：提供一种负载金属铂的镂空状二氧化钛的制备方法，包括如下步骤：

将有机钛盐溶液与碳源溶液混合，获得第一混合液；

在所述第一混合液中加入稳定剂，获得第二混合液；

向所述第二混合液中滴加氯铂酸溶液，获得第三混合液；

将所述第三混合液进行水热反应，得到沉淀物；

干燥得到沉淀物；

将所述沉淀物经高温煅烧以除去碳源，得到所述负载金属铂的镂空状二氧化钛。

其中，所述碳源为葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖或麦芽糖。

其中，所述有机钛盐为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯或钛酸乙酯。

其中，所述将有机钛盐溶液与碳源溶液混合的步骤，具体为：

将10-100体积份摩尔浓度为0.01mol/L～5mol/L的有机钛盐溶液与1-100体积份摩尔浓度0.1mol/L～5mol/L的碳源溶液混合。

其中，所述稳定剂为羟丙基纤维素、十六烷基三甲基溴化铵、或聚乙烯吡咯烷酮，所述在第一混合液中加入稳定剂的步骤，具体为：

在所述第一混合液中加入0.01-1质量份稳定剂。

其中，所述向第二混合液中滴加氯铂酸溶液的步骤，具体为：

将氯铂酸与水混合得到摩尔浓度为0.1mol/L～5mol/L的氯铂酸溶液，然后向所述第二混合液中滴加0.01-1体积份氯铂酸溶液。

其中，所述将第三混合液进行水热反应的步骤，具体为：

在100℃-200℃下反应1小时-20小时。

其中，将所述沉淀物经高温煅烧以除去碳源的步骤，具体为：

将所述沉淀物置于马弗炉中，并在400℃～800℃下煅烧1小时～5小时，然后冷却得到所述负载金属铂的镂空状二氧化钛。

其中，所述干燥得到沉淀物的步骤之前，进一步包括：