[发明专利]一种碱式磷酸钴纳米针复合LTON光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碱式磷酸钴纳米针复合LTON光催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)制备LaTiO₂N粉末

将A mol一水合柠檬酸、B mol钛酸四异丙酯、C mol六水合硝酸镧和D mol乙二醇加入EmL甲醇中并搅拌溶解，得到透明胶体，其中A:B:E＝(0.04～0.1):(0.001～0.02):(50～200)，B:C＝1:1，A:D＝1:4；将透明胶体在60～90℃下油浴2～6h，再在120～150℃下油浴18～24h，然后自然冷却至室温，得到凝胶物质；将凝胶物质烘干成粉末后转移至灰分炉中进行煅烧，得到前驱体粉末；最后对前驱体粉末进行氨气后处理，即得到LaTiO₂N粉末；

2)在LaTiO₂N粉末上原位水热生长Co₃(OH)₂(HPO₄)₂纳米针

将F g LaTiO₂N粉末加入去离子水中，超声分散均匀，在搅拌状态下向其中加入P含量为G mmol的(NH₄)₃PO₄水溶液，搅拌均匀后，再加入Co含量为H mmol的Co(NO₃)₂水溶液，得到反应液，其中F:G＝(0.06～0.606):(0.1～0.4)，G:H＝2:3，将反应液在室温下继续搅拌1～2h后转移至水热釜中，在200℃下保温反应4～8h，然后自然冷却至室温，对反应得到的沉淀物洗涤、干燥，即得到碱式磷酸钴纳米针复合LTON光催化剂。

2.根据权利要求1所述的碱式磷酸钴纳米针复合LTON光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的烘干是将凝胶物质在200℃烘箱中加热2～6h，然后自然冷却至室温，即得到粉末。

3.根据权利要求1所述的碱式磷酸钴纳米针复合LTON光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中在灰分炉中煅烧具体为：将粉末转移至灰分炉中，在250℃下煅烧1～2h后自然冷却至室温，再在灰分炉中升温至350℃，煅烧1～2h，然后继续升温至500℃，煅烧12～24h，最后自然冷却至室温，得到前驱体粉末。

4.根据权利要求1所述的碱式磷酸钴纳米针复合LTON光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中对前驱体粉末进行氨气后处理具体为：将前驱体粉末放置在石英舟中，再将石英舟移入氧化铝管式炉中，在950℃下于氨气气氛下处理15～20h，氨气流速为300～500mL/min，处理完后冷却至室温，即得到LaTiO₂N粉末。

5.根据权利要求1所述的碱式磷酸钴纳米针复合LTON光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中将每0.06～0.606g LaTiO₂N粉末加入到60mL去离子水中，超声分散均匀所需的时间为5～20min。

6.根据权利要求1所述的碱式磷酸钴纳米针复合LTON光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中加入(NH₄)₃PO₄水溶液后搅拌均匀所需的时间为1～10min。

7.根据权利要求1所述的碱式磷酸钴纳米针复合LTON光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中(NH₄)₃PO₄水溶液和Co(NO₃)₂水溶液的浓度为0.1mol/L，(NH₄)₃PO₄水溶液的加入量为1000～4000μL，Co(NO₃)₂水溶液的加入量为1500～6000μL。